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    如图所示，在倾角为θ，用绝缘材料制成的斜面上，一个质量为m，带电量为+q小滑块，它与斜面间的动摩擦因数为?（?＜tgθ）．整个装置处于方向垂直斜面向上，磁感应强度为B的匀强磁场中．若小滑块由A点静止释放，到达B点时刚好能做直线运动．已知斜面足够大，滑块电量不变，A、B两点高度差为H．
    求：（1）试根据小滑块的受力特点，分析小滑块经过b点后的运动情况；
    （2）小滑块作直线运动时的速度方向与斜面边线MN的夹角（用三角函数表示）；
    （3）小滑块从A运动到B的过程中，滑动摩擦力所做的功．
    （1）滑块在斜面上a点时受力分析如图5所示：
    小滑块受到的支持力为N=mgcosθ，
    释放后，受到的摩擦力大小为f=μmgcosθ，
    因重力沿斜面向下的分力F1=mgsinθ＞f（依?＜tgθ可知），
    小滑块将向下运动，此时受到的洛伦兹力为f洛=qvB　　
    当滑块在斜面上b点作直线运动时，速度方向不变，所以洛仑兹力方向不变；而重力的分力F1的大小（=mgsinθ）、方向（平行于斜面的边线MN向下）不变，摩擦力f大小（=μmgcosθ）、方向（与运动方向相反）也不变，所以洛仑兹力的大小也不变，物块将做匀速直线运动（否则不能作直线运动）．　　　
    （2）在b点时，从上往下正对斜面所在平面来看（即俯视图，此时磁场方向垂直纸面向外），滑块的受力如图6所示，
    设运动方向与MN夹角（∵F1∥MN，即v与F1的夹角）为α
    则：cosα=
    μmgcosθ
    mgsinθ
    =μcotθ
    （3）由上分析知，小滑块通过b点后作匀速直线运动，受力平衡，所以：f2洛+f2=(mgsinθ)2
    将f=μmgcosθ、f洛=qvB，代入得：v=
    mg
    qB
    		sin2θ-μ2cos2θ

    由A到B对物块用动能定理得：mgh+Wf=
    1
    2
    mv2
    解得：Wf=
    m3g2
    2q2B2
    (sin^    -mgh
    答：（1）小滑块经过b点后物块将做匀速直线运动；
    （2）小滑块作直线运动时的速度方向与斜面边线MN的夹角cosα=μcotθ；
    （3）小滑块从A运动到B的过程中，滑动摩擦力所做的功为
    m3g2
    2q2B2
    (sin^    -mgh．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题



    （1）E0与E1的大小；
    （2）若从M点射出的粒子恰从中点S孔垂直射入边长为a的正方形容器中，容器中存在如　　图所示的匀强磁场，已知粒子运动的半径小于a。欲使粒子与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出（粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失），求磁感应强度B应满足的条件？
    （3）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能从CD边水平射出，这些入射点到P点的距离应满足的条件？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （16分）如图所示，相距的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场的场强方向竖直向下，PT下方的电场的场强方向竖直向上，在电场左边界AB上宽为的PQ区域内，连续分布着电量为、质量为的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入匀强电场中，若从Q点射入的粒子，通过PT上的某点R进入匀强电场后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若MT两点的距离为。不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求：
    （1）电场强度与；
    （2）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离有什么规律？
    （3）有一边长为、由光滑绝缘壁围成的正方形容器，在其边界正中央开有一小孔S，将其置于CD右侧，若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失)，并返回Q点，在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场，粒子运动的半径小于，磁感应强度的大小还应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，离子源S产生质量为m，电荷量为q的离子，离子产生出来的速度很小，要以看做速度为0，产生的离子经过电压U加速后，进入磁感强度为B的一匀强磁场，沿着半圆周运动到达P点，测得P点到入口处S1的距离为L，则N极板为______极板，此离子荷质比
    q
    m
    =______．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （A）如图所示，在边长为L=1m的等边三角形ACD区域内，存在磁感应强度为B=
    		3
    3
    T、方向垂直纸面向外的匀强磁场，现有一束比荷
    q
    m
    =102C/kg带正电粒子，从AC边中点P以平行于CD边的某一速度射入磁场，粒子的重力可忽略不计．
    （1）若粒子进入磁场时的速度大小为v0=10m/s，求粒子在磁场中运动的轨道半径；
    （2）若粒子能从AC边飞出磁场，求粒子在磁场中的运动时间；
    （3）为使粒子能从CD边飞出磁场，粒子进入磁场时的速度大小应满足的条件？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E．第Ⅲ、第Ⅳ象限-d≤y≤0内存在垂直于坐标平面向内的匀强磁场．一质量为m、电荷量为-q的带负电的粒子从y轴上的M点以速度υ0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，恰好不会从磁场的下边界射出磁场，如图所示．不计粒子的重力，求
    （1）M、N两点间的电势差U；
    （2）磁场的磁感应强度大小B；
    （3）粒子从M点运动到第一次离开磁场的总时间t．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图，在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现有一质量为m、电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场．不计重力的影响．由这些条件可知（　　）
    A．能确定粒子通过y轴时的位置
    B．能确定粒子速度的大小
    C．能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
    D．以上三个判断都不对

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角为θ=90°，不计重力．求：
    （1）离子速度v的大小；　
    （2）离子的比荷q/m．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，宽度为d1的I区里有与水平方向成45°角的匀强电场E1，宽度为d2的II区里有相互正交的匀强磁场B和匀强电场E2．一带电量为q，质量为m的微粒自图中I区左边界线上的P点由静止释放后水平向右做直线运动进入II区的复合场再做匀速圆周运动到右边界上的Q点，其速度方向改变了60°，重力加速度为g．（d1、E1、E2未知）求：
    （1）E1、E2的大小；
    （2）有界电场E1的宽度d1．

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