2021高中物理一輪復(fù)習(xí)專題(優(yōu))（10 磁場(chǎng)）14 帶電體在復(fù)合場(chǎng)中有彈力及摩擦參與下的運(yùn)動(dòng)（原卷）

【帶電體在復(fù)合場(chǎng)中，有彈力及摩擦參與下的運(yùn)動(dòng)】1、如圖所示，水平地面上方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，豎直放置的光滑絕緣圓弧軌道固定在地面上，軌道末端C點(diǎn)與圓心O的連線和豎直直徑的夾角為30°，軌道右側(cè)豎直虛線MN和PQ間還有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。一帶電小球（看做質(zhì)點(diǎn)）自最高點(diǎn)A水平向左進(jìn)入軌道，小球的質(zhì)量m=0.3kg，帶電量，小球沿著軌道圓周運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過程中，和軌道間的最小壓力，小球離開軌道后立即進(jìn)入MN右側(cè)有磁場(chǎng)的區(qū)域，在MN和PQ間恰好做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至和A點(diǎn)等高的D點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域，又經(jīng)過一段時(shí)間落在地面上。已知重力加速度g=10m/s2，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)至軌道末端C點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)圓弧軌道的半徑；(3)小球最后落地時(shí)的速度大小。2、套在長(zhǎng)絕緣直棒上的小環(huán)質(zhì)量為m，帶電量為+q，小環(huán)內(nèi)徑比棒的直徑略大．將棒放置在方向均水平且正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，小環(huán)與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，現(xiàn)將小環(huán)從靜止釋放，小環(huán)可沿絕緣直棒下滑，棒足夠長(zhǎng)，下列說法正確的是（）A．小環(huán)從靜止釋放瞬間加速度aB．小環(huán)運(yùn)動(dòng)過程的最大加速度aC．小環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中最大速度vD．當(dāng)摩擦力增加到與重力平衡時(shí)，小球的速度最大3、如圖所示，一傾角為θ=53°（圖中未標(biāo)出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空間存在豎直向上、大小E=2×106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直豎直面向里、大小B=4×105T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)讓一質(zhì)量m=4kg、帶電量q=+1.0×10-5C的帶電小球從斜面上某點(diǎn)（足夠高）由靜止出發(fā)，當(dāng)沿斜面下落位移大小為3m時(shí)，小球開始離開斜面，則以下說法正確的是（）（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）A．離開斜面前小球沿斜面做加速度為4m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)B．小球離開斜面時(shí)的速度為3m/sC．該過程中小球電勢(shì)能增加了60JD．該過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為30J4、如圖，絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN做曲線運(yùn)動(dòng)．A、C兩點(diǎn)間距離為h，重力加速度為g．（1）求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；（2）求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功Wf；（3）若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大的位置，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)．已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD，從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t，求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vp.5、如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度為v，若加上一個(gè)垂直紙面向外的磁場(chǎng)，則滑到底端時(shí)()A．v不變 B．v變大C．v變小 D．不能確定6、如圖，一帶負(fù)電的圓環(huán)套在傾斜固定的粗糙絕緣長(zhǎng)直桿上，圓環(huán)的直徑略大于桿的直徑，桿處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)給圓環(huán)一沿桿向上的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，下列關(guān)于圓環(huán)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖線，可能正確的是（）A． B． C． D．7、如圖所示，傾角為θ的粗糙絕緣斜面上等間距的分布著A、B、C、D四點(diǎn)，間距為l，其中BC段被打磨光滑，A點(diǎn)右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m的帶負(fù)電物塊從斜面頂端由靜止釋放，已知物塊通過AB段與通過CD段的時(shí)間相等。下列說法正確的有（）A．物塊通過AB段時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)B．物塊經(jīng)過A、C兩點(diǎn)時(shí)的速度相等C．物塊通過BC段比通過CD段的時(shí)間短D．物塊通過CD段的過程中機(jī)械能減少了2mgl8、如圖所示，空間存在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)內(nèi)有一絕緣的足夠長(zhǎng)的直桿，它與水平面的傾角為θ，一帶電量為－q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球套在直桿上，從A點(diǎn)由靜止沿桿下滑，小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在小球以后運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A．小球下滑的最大速度為v=mgsinθμBq B．小球下滑的最大加速度為aC．小球的加速度先增大后減小 D．小球的速度先增大后減小9、如圖所示，空間存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=3mgq，且電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向垂直。在電磁場(chǎng)的空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿，與電場(chǎng)正方向成60°夾角且處于紙面所在的豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m，帶電量為q（電性未知）的小球套在絕緣桿上。若給小球一沿桿向下的初速度v0A．小球可能帶負(fù)電B．若小球帶正電且初速度變?yōu)閙gqBC．若小球帶正電且初速度變?yōu)閙gqB，則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為D．若小球帶正電且初速度變?yōu)?mgqB10、在一絕緣、粗糙且足夠長(zhǎng)的水平管道中有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電小球，管道半徑略大于小球半徑，整個(gè)管道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與管道垂直，現(xiàn)給帶電小球一個(gè)水平速度v0，且v0<mgBqA．0 B．12m(mgqB)211、如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊a、b用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連接，放在傾角為θ的足夠長(zhǎng)光滑固定斜面上，且a是帶電量為+q的絕緣物塊，b不帶電，C為固定擋板．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一外力F沿斜面方向拉物塊a使之向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊a剛要離開斜面時(shí)物塊b恰將離開擋板C．重力加速度大小為g，則此過程中A．物塊a運(yùn)動(dòng)的距離為2mgB．b剛要離開擋板時(shí)彈簧彈力為2mgsinθC．外力F做的功為D．物塊a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4qB12、如圖所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端放置一質(zhì)量為m=0.1kg、帶正電q=0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力．現(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左