题目内容

5.如图所示,一竖直放置的足够长的绝缘木板,其右方有水平向左的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的物块从绝缘木板上某点由静止释放,当物块下滑h后脱离绝缘木板,已知物块与竖直绝缘木板间的动摩擦因数为μ,电场强度为E,磁感应强度为B,重力加速度为g,则可求出(  )
A.物块在绝缘木板上下滑过程中的最大加速度
B.物块在绝缘木板上运动的时间
C.物块克服摩擦力所做的功
D.物块在绝缘木板上下滑过程中任一时刻的瞬时速度

分析 当电场力和洛伦兹力平衡时,墙壁的弹力为零,物块将脱离墙壁,根据平衡求出此时的速度,根据动能定理求出求出A沿墙壁下滑时,克服摩擦力做功的大小.
在P点A受力平衡,抓住洛伦兹力在竖直方向上的分力等于重力,水平方向上的分力等于电场力求出此时的速度.

解答 解:A、物块向下做加速运动,物块受力如图所示,当物块受到的洛伦兹力与电场力相等时,物块不受摩擦力作用,此时加速度最大为g,故A正确;
B、物体在绝缘板上做加速度增大的加速运动,加速度不断增大,无法求出物块的运动时间,故B错误;
C、物块离开绝缘板时:qE=qv0B,由动能定理有:mgh+W=$\frac{1}{2}$mv02-0,解得:W=$\frac{m{E}^{2}}{2{B}^{2}}$-mgh,故C正确;
D、物块做变加速运动,加速度不断变化,无法求出任一时刻的瞬时速度,故D错误;
故选:AC.

点评 解决本题的关键知道物体与墙壁脱离时,电场力和洛伦兹力相等;在P点洛伦兹力在竖直方向上的分力等于重力,水平方向上的分力等于电场力,结合动能定理进行求解.

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