Question

【题目】如图所示，质量、长度的木板静置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数，地面右端的固定挡板与木板等高。在挡板右侧竖直虚线、之间的区域内存在方向竖直向上的匀强电场，在两个半径分别为和的半圆围成的环带状区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，两半圆的圆心到固定挡板顶点的距离。现有一质量、带电荷量的物块可视为质点）以的初速度滑上木板，二者之间的动摩擦因数，当物块运动到木板右端时二者刚好共速，且本板刚好与挡板碰撞，物块从挡板上方飞入区城，并能够在磁场区域内做匀速圆周运动，重力加速度取.

(1)当物块刚滑上本板时，求物块和木板的加速度大小，

(2)求电场强度的大小.

(3)为保证小物块只能从环带状区城的上、下两个开口端飞出，求磁感应强度大小的取值范围。

Answer 1

【答案】(1) ；；(2) ；(3) 或

【解析】

解：(1) 当物块刚滑上木板时，对物块受力分析有：

解得：

对本板受力分析有：

解得：

(2)物块进入区域后，能在磁场区域内做匀速圆周运动，则有：

解得：

(3)物块与木板共速时有：

解得：

粒于做匀速圆周运动有：

要使物块只从环带状区域的上、下两个开口端飞出磁场、物块在磁场中运动的轨迹半径应满足：或

解得：或

则磁感应强度大小的取值范围为：或