Question

（12分）如圖所示，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E=4V/m，方向水平向左，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向垂直紙面向里。質(zhì)量m=1kg的帶正電小物體A，從M點(diǎn)沿粗糙、絕緣的豎直墻壁無初速下滑，它滑行h=0.8m到N點(diǎn)時脫離墻壁做曲線運(yùn)動，在通過P點(diǎn)瞬時，A受力平衡，此時其速度與水平方向成θ=45°角，且P點(diǎn)與M點(diǎn)的高度差為H=1.6m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g取10m/s²。求：

（1）A沿墻壁下滑時，克服摩擦力做的功W_f；

（2）P點(diǎn)與M點(diǎn)的水平距離s。

 

Answer 1

【答案】

(1)W_f=－6J，(2) s=0.6m

【解析】

試題分析：

（1）設(shè)物體滑到N點(diǎn)時速度為v₁，由題意分析物體受力情況，物體在N點(diǎn)恰脫離墻面，有：

            ①

M→N過程，由動能定理有：

            ②

聯(lián)解①②并代入數(shù)據(jù)得：

W_f=－6J，即克服摩擦力做功6J。             ③

（2）設(shè)物體運(yùn)動到P點(diǎn)時速度為v₂，由題意和左手定則知物體在P點(diǎn)受力平衡，有：

            ④

               ⑤

N→P過程，由動能定理知：

            ⑥

聯(lián)解④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)得：

s=0.6m                ⑦

評分參考意見：本題滿分12分，其中①②④⑤⑥式各2分，③⑦式各1分；若有其他合理解法且答案正確，可同樣給分。

考點(diǎn)：帶電物體在復(fù)合場中的運(yùn)動和動能定理