高二物理专题练习-10.磁场中力学问题分析.docx

第 10 课时 磁场中力学问题分析 一．知识内容： 解决问题的方法：电磁学问题，力学方法动力性观点；能量观点； 解决步骤： 对象 → 受力分析 → 运动过程及性质→规律 → 列方程求解。 二．例题分析： 【例 1】如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板 上，地板上方空间有 水平方向的匀强磁场 . 现用水平恒力拉乙物 块，使甲、乙无相对 滑动地一起水平向左 加速运动，在加速运 动阶段( ) 乙物块与地之间的摩擦力不断增大 甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 甲、乙两物块间的摩擦力大小不变 甲、乙两物块间的摩擦力不断减小  【例 3】如图所示，在空 间存在着水平向右、场强 为 E 的匀强电场，同时存在着竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场．在这个电、磁场共存的区域内 有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置，杆上套有一 个质量为 m、带电荷量为 +q 的金属环．已知金属环 与绝缘杆间的动摩擦因数为 ，且 mg qE ．现 将金属环由静止释放，设在运动过程中金属环所带 电荷量不变． 1）试定性说明金属环沿杆的运动情况； 2）求金属环运动的最大加速度的大小； 3）求金属环运动的最大速度的大小． 【例 2】一个质量 m=0.1g 的小滑块，带有 q=5× 10-4 C 的电荷放置在倾角 α =30°的光滑斜面上（绝缘）， 斜面置于 B=0.5T 的匀强磁场中， 磁场方向垂直纸面 向里，如图所示．小滑 块由静止开始沿斜面滑 下，其斜面足够长，小 滑块滑至某一位置时， 要离开斜面，求： 1）小滑块带何种电荷？（ 2）小滑块经过多长时间离开斜面？（ 3）该斜面至少有多长？  【例 4 】如图所示 , 竖直平面内的光滑绝缘轨道ABC,AB为倾斜直轨道 ,BC 为圆形轨道与 AB相切 , 问 若圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。质量相同的甲、乙、丙三个小球，甲带正电、 乙带负电、丙不带电。将 三小球分别从轨道 AB 上 不同高度处由静止释放， 均恰能过圆形轨道最高点，则 ( ) 、经过最高达时，三个小球的速度相等 、经过最高点时，甲球速度最小 、甲的释放位置比乙高 、运动过程中三小球机械能均保持不变 【例 5】如图所示， PR是一长为 L=0.64m 的绝缘平板，固定在水平地面上， 挡板 R 固定在平板的右端 . 整个空间有一个平行于 PR的匀强电场 E，在板的右半部分有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽 -3 度 d=0.32m. 一个质量 m=0.50×10 kg 、带电荷量为 q=5.0 ×10 -2 C的小物体，从板的 P 端由静止开始向右做匀加速运动，从 D 点进入磁场后恰能做匀速直线运动 . 当物体碰到挡板 R 后被弹回， 若在碰撞瞬间撤去电场（不计撤去电场对原磁场的影响），物体返回时在磁场中仍作匀速运动，离开磁场后做减速 运动，停在 C 点，PC=L/4. 若物体与平板间的动摩擦因数 μ =0.20 ， g 取 10m/s 2. （保留 2 位有效数字） ⑴判断电场的方向及物体带正电还是带负电； ⑵求磁感应强度 B 的大小； ⑶求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能 .  【练习 1】如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁 感应强度为 0.5T 的匀强磁场， 一质量为 0.2kg 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端 无初速放置 一 质 量 为 0.1kg 、 电 荷 量 q=+0.2C 的 滑块，滑块与 绝缘木板之间动摩擦因数为 0.5 ，滑块受到的最大 静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方 向水平向左，大小为 0.6N 的恒力， g 取 10m/s2。则 （ ） A．木板和滑块一直做加速度为 2m/s2 的匀加速运动 B．滑块开始做匀加速直线运动， 然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动 C．最终木板做加速度为 2m/s2 的匀加速运动，滑块做速度为 10m/s 的匀速运动 D．最终木板做加速度为 3m/s2 的匀加速运动，滑块做速度为 10m/s 的匀速运动 【练习 2】如图所示 , 在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中 , 水平放置一足够长的绝缘直棒 , 棒上套着一个带正电荷的小球 , 电场强度为 E, 方向水平向右 , 磁感应强度为 B, 方向垂直纸面向里 , 小球质量 m带 电荷量为 q 小球沿水平棒滑动时动摩擦因数为 μ 小 球开始向右滑动后 , 问： （ 1) 当小球的速度达到何值时它的加速度最大 ?加 速度的最大值是多少？ （ 2) 小球速度的最大值是多大 ? 三．课堂练习： 【练习 3】如图所示， 一质量 m、电量 q 带正电荷的 小球静止在倾角 30°、足够长的绝缘光 滑斜面．顶端时对斜面压力恰为零．若迅速把电场方向改为