◎ 题目

如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n，其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d，电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q，在水平台面上以初速度v0从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为L，其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g。求： （1）小滑块通过p2位置时的速度大小。 （2）电容器两极板间电场强度的取值范围。 （3）经过时间t，磁感应强度变化量的取值范围。

◎ 答案

解：（1）小滑块运动到位置p2时速度为v1，由动能定理有： －umgL＝ ① v1＝ ② （2）由题意可知，电场方向如图，若小滑块能通过位置p，则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5，设小滑块在位置p的速度为v，受到的挡板的弹力为N，匀强电场的电场强度为E，由动能定理有： －umgL－2rEqs＝ ③ 当滑块在位置p时，由牛顿第二定律有：N+Eq＝m ④ 由题意有：N≥0 ⑤ 由以上三式可得：E≤ ⑥ E的取值范围：0＜E≤ ⑦ （3）设线圈产生的电动势为E1，其电阻为R，平行板电容器两端的电压为U，t时间内磁感应强度的变化量为△B，得： U＝Ed ⑧ 由法拉第电磁感应定律得E1＝n⑨ 由全电路的欧姆定律得E1＝I（R+2R）⑩ U＝2RI 经过时间t，磁感应强度变化量的取值范围：0＜≤

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n，其端点c1、c3通过导线分别与电阻…”主要考查了你对  【动能定理】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【电磁感应现象中的磁变类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。