如图所示,光滑水平地面上方ABCD区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场,电场强度E=1×106N/C,方向竖直向上,AD距离为2m,CD高度为1m,一厚度不计的绝缘长木板其右端距B点2m,木板质量M=2kg,在木板右端放有一带电量q=+ 1×10-6C的小铁块(可视为质点),其质量m=0.1kg,小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.4,现对长木板施加一水平向右的恒力F1=12.4N,作用1s后撤去恒力,g取10m/s2.
(1)求前1s小铁块的加速度大小am,长木板加速度大小aM;
(2)要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞,求磁感强度B的最小值;
(3)在t=1s时再给长木板施加一个水平向左的力F2,满足(2)条件下,要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止,求木板的最小长度(计算过程π取3.14).
高三物理简答题中等难度题
如图所示,光滑水平地面上方ABCD区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场,电场强度E=1×106N/C,方向竖直向上,AD距离为2m,CD高度为1m,一厚度不计的绝缘长木板其右端距B点2m,木板质量M=2kg,在木板右端放有一带电量q=+ 1×10-6C的小铁块(可视为质点),其质量m=0.1kg,小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.4,现对长木板施加一水平向右的恒力F1=12.4N,作用1s后撤去恒力,g取10m/s2.
(1)求前1s小铁块的加速度大小am,长木板加速度大小aM;
(2)要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞,求磁感强度B的最小值;
(3)在t=1s时再给长木板施加一个水平向左的力F2,满足(2)条件下,要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止,求木板的最小长度(计算过程π取3.14).
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如图所示,光滑水平地面上方ABCD区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场,电场强度E=1×106N/C,方向竖直向上,AD距离为2m,CD高度为1m,一厚度不计的绝缘长木板其右端距B点2m,木板质量M=2kg,在木板右端放有一带电量q=+ 1×10-6C的小铁块(可视为质点),其质量m=0.1kg,小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.4,现对长木板施加一水平向右的恒力F1=12.4N,作用1s后撤去恒力,g取10m/s2.
(1)求前1s小铁块的加速度大小am,长木板加速度大小aM;
(2)要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞,求磁感强度B的最小值;
(3)在t=1s时再给长木板施加一个水平向左的力F2,满足(2)条件下,要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止,求木板的最小长度(计算过程π取3.14).
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(16分)如图所示, 在水平地面上方有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域.磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.一质量为m、带电荷量为q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面(垂直于磁场方向的平面)做速度大小为v的匀速圆周运动,重力加速度为g.
(1)求此区域内电场强度的大小和方向.
(2)若某时刻微粒在场中运动到P点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径.求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离.
(3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的 (方向不变,且不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面,求带电微粒落至地面时的速度大小.
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(15分)如图所示,在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域。磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向里。一质量为m、带电荷量为q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面(垂直于磁场方向的平面)做速度大小为v的匀速圆周运动,重力加速度为g。
(1)求此区域内电场强度的大小和方向
(2)若某时刻微粒在场中运动到P点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径。求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离。
(3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的1/2(不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面,求带电微粒落至地面时的速度大小。
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如图所示,在矩形ABCD区域内存在竖直向上的匀强电场,电场强度为E,以AC虚线为界,上方还同时存在垂直纸面方向的匀强磁场(未画出)。在距离上边界h的P点竖直向上发射速度为的带电微粒,恰好能在电场中做匀速直线运动,带电微粒进入电场、磁场共存区域后,恰好未从AB边飞出,再次经过AC后恰好能回到P点。已知,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A. 匀强磁场方向垂直纸面向外
B. 带电微粒再次经过AC后返回到P点的过程中做类平抛运动
C. 磁感应强度大小为
D. 带电微粒在电场、磁场共存区域中的运动时间为
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(20分)如图所示,水平地面上方竖直边界MN左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场B和沿竖直方向的匀强电场E2(未画出),磁感应强度B=1.0T,MN边界右侧离地面h= 3m处有长为L=0.91m的光滑水平绝缘平台,平台的左边缘与MN重合,平台右边缘有一质量m=0.lkg、电量q=0.1C的带正电小球,以初速度v0=0.6m/s向左运动。此时平台上方存在的匀强电场,电场方向与水平方向成θ角,指向左下方,小球在平台上运动的过程中,θ为45°至90°的某一确定值。小球离开平台左侧后恰好做匀速
圆周运动。小球可视为质点,g=10m/s2。求:
(1)电场强度E2的大小和方向;
(2)小球离开平台左侧后在磁场中运动的最短时间;
(3)小球离开平台左侧后,小球落地点的范围。(计算结果都可以用根号表示)
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如图所示,水平地面上方竖直边界MN左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场B和沿竖直方向的匀强电场E2(未画出),磁感应强度B=1.0 T,MN边界右侧离地面h= 3m处有长为L=0.91 m的光滑水平绝缘平台,平台的左边缘与MN重合,平台右边缘有一质量m=0.l kg、电量q=0.1C的带正电小球,以初速度v0=0.6m/s向左运动。此时平台上方存在的匀强电场,电场方向与水平方向成θ角,指向左下方,小球在平台上运动的过程中,θ为45°至90°的某一确定值。若小球离开平台左侧后恰好做匀速圆周运动,小球可视为质点,g=10m/s2。求(计算结果保留3位有效数字):
(1)电场强度E2的大小和方向。
(2)小球离开平台左侧后在磁场中运动的最短时间。
(3)小球离开平台左侧后,小球落地点的范围。
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