如图所示,在xOy竖直平面内,Y轴的右侧有垂直纸面向外的匀强磁场B=0.4T和竖直向上的匀强电场E=2N/C....
问题详情:
如图所示,在xOy竖直平面内,Y轴的右侧有垂直纸面向外的匀强磁场B=0.4T和竖直向上的匀强电场E=2N/C.长为L=16m水平绝缘传送带AB以速度v0=3m/s顺时针匀速转动,右侧轮的轴心在Y轴上,右侧轮的上侧边缘B点的坐标是(0,h=8m)一个质量为M=2 g、电荷量为q=0.01C的小物块(可视为点电荷)以轻轻放在传送带左端,小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,小物块从传送带滑下后,经过x轴上的P点(没画出),重力加速度g=10m/s2.求:
(1)P点的坐标;
(2)小物块从静止开始到经过x轴所用的时间;
(3)改变传送带匀速运行的速度,可让小物体从传送带上滑下后经过坐标原点O,那么要让小物块经过坐标原点,传送带运行速度的范围.
【回答】
(1)(-3m,0)(2)8.65s (3)v≥8m/s.
【解析】
(1)小物体在传送带上运动
小物体与传送带速度相等时,
小物块先匀加速运动,后匀速运动,匀速运动的时间
小物块进入y轴右侧后,因为电场力,所以做匀速圆周运动
解得
运动时间
小物体离开磁场后,做平抛运动,运动时间
水平方向上的位移
所以,P点的坐标为(-3m,0)
(2)小物块从静止开始到经过X轴所用的时间
(3)小物块要经过坐标原点O,它做匀速圆周运动的半径
洛伦兹力提供向心力,得
解得
v1=8m/s时,它在传送带上滑行的距离
说明如果小物块在传送带上一直做匀加速运动,则小物块就会经过坐标原点O,所以传送带的速度
知识点:牛顿第二定律
题型:解答题
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