题目内容

如图所示，在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m、带有电荷量-q的小圆环，圆环与杆间的动摩擦因数为μ．
（1）由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，求圆环下滑过程中受到的摩擦力f；
（2）若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑．求：
①圆环刚开始运动时加速度a0的大小；
②圆环下滑过程中的最大动能Ek．
（1）在水平方向圆环受到的弹力N=qE
则摩擦力f=μN=μqE，方向竖直向上．
（2）①圆环刚开始运动时不受洛伦兹力，因此，摩擦力大小f=μqE
在竖直方向，由牛顿第二定律 mg-μqE=ma0
解得a0=
mg-μqE
m

②当重力与滑动摩擦力平衡时，圆环速度最大，动能最大．
即mg=μ（qvmB-qE）
最大速度vm=
mg+μqE
μqB

最大动能Ek=
1
2
m
v2m
=
m(mg+μqE)2
2μ2q2B2

答：（1）由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，圆环下滑过程中受到的摩擦力f=μqE；
（2）若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑，
①圆环刚开始运动时加速度大小为a0=
mg-μqE
m
；
②圆环下滑过程中的最大动能Ek=
m(mg+μqE)2
2μ2q2B2
．
练习册系列答案
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如图，斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接，斜面的倾角为37°，一质量为0.5kg的物块从距斜面底端5m处的A点由静止释放，已知物块和斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.3（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）物块在水平面上滑行的时间为多少？
（2）若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处，用大小4.5N的水平恒力向右拉该物块，到B点撤去此力，物块第一次到A点时的速度为多大？
如图所示，一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内，半径为0.2m．以圆管圆心O为原点，在环面内建立平面直角坐标系xOy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场．一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球（直径略小于圆管直径），从x坐标轴上的b点由静止释放，小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动．（重力加速度g取10m/s2）
（1）求匀强电场的电场强度E；
（2）若第二次到达最高点a时，小球对轨道恰好无压力，求磁感应强度B；
（3）求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力．
如图所示，在一匀强电场中的A点有一小球，并用细线与固定的O点相连，然后把细线水平拉直，但没有伸长．现让小球从A点由静止开始运动．小球经过O点正下方时的速度多大？
（已知小球的质量m=1.0×10-4kg，所带电荷量q=+1.0×10-7C，细线长度L=10cm，电场强度E=
3
×104N/C；g=10m/s2）
竖直放置的
1
4
光滑圆弧轨道AB，与水平轨道BC连接圆弧轨道半径R=1m，一质量为m=2kg的物块至A点静止开始下滑，经B点进入水平轨道BC，已知物块以水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，（g=10m/s2）求：
（1）物块到达B点时速度的大小？
（2）物块在水平轨道上滑行的距离？
（3）若从物块停止处，用水平推力反向推物块，使之恰好能到达A点，该水平推力对物块做的功是多少？
如图所示，光滑的水平面上，物体受到一个与水平方向成α角的恒力F的作用，向右做匀加速直线运动．在物体通过距离x的过程中，恒力F对物体所做的功为______，物体动能的变化量为______．
如图所示，长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上．轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω．在轻杆A与水平方向夹角α从00增加到900的过程中，下列说法正确的是（  ）
A．小球B受到轻杆A作用力的方向一定沿着轻杆A
B．小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A
C．小球B受到轻杆A的作用力逐渐减小
D．小球B受到轻杆A的作用力对小球做正功
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也就拥有了某种能量，这种能量称之为
A．重力势能B．动能
C．弹性势能D．内能
如图所示，小球自高h处以初速度v0竖直下抛，正好落在弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起．弹簧质量不计，空气阻力不计，则小球(        )
A．落到弹簧上后立即做减速运动
B．被弹起后，最高点仍是出发点
C．在碰到弹簧后的下落过程中，系统的重力势能与动能之和不变
D．在碰到弹簧后的下落过程中，系统的弹性势能与重力势能之和先变小后变大

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