(20分)如图甲所示,CD为半径的光滑绝缘圆弧轨道,其所对应的圆心角,轨道末端水平。木板B长、质量,静止放置在粗糙水平地面MN上,左端位于M点,上表面与CD轨道末端相切。PQ左

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 能量守恒的探究/2022-11-11 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(20分)如图甲所示, CD为半径的光滑绝缘圆弧轨道,其所对应的圆心角,轨道末端水平。木板B长、质量,静止放置在粗糙水平地面MN上,左端位于M点,上表面与CD轨道末端相切。PQ左侧为匀强磁场区域,磁感应强度,方向垂直纸面向外。PQ右侧为匀强电场区域,电场强度随时间变化的关系如图乙所示,规定电场方向竖直向下为正方向。一质量、带电量的滑块A在某一时刻由C点静止释放。已知滑块A与木板B之间的动摩擦因素,木板B与水平地面之间的动摩擦因素,可将滑块视为质点,。求:

(1)滑块A滑至圆弧轨道最低点时的速度大小和此时滑块A对轨道的压力。
(2)若滑块A在时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。
(3)若滑块A在时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。

◎ 答案

(1)    ,方向竖直向下   (2)9m    (3)6.12m

◎ 解析


试题分析:(1)                    2分
,方向竖直向上                 2分
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力大小为,方向竖直向下。    1分
(2)            2分
,所以木板B不动。      1分     
,    1分
至滑块静止所用时间,电场方向恰好还未改变,       1分
,滑块未从B板右端滑落。    1分 
∴滑块A最终静止时离D点的距离为9m。        
过程中,滑块加速度
时滑块速度 1分    
此过程中滑块的位移 1分
此后电场反向,
     1分
,所以木板B将加速滑动。           1分
此时A、B的加速度分别为
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