如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。
25.求小滑块运动到C点时的速度大小vc;
26.求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf;
27.若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vp.
E/B
小滑块沿MN运动过程,水平方向受力满足,小滑块在C点离开MN时,N=0,解得
小滑块到达C点时离开MN,此时与MN间的作用力为零,对小滑块受力分析计算此时的速度的大小;
对滑块正确的受力分析,滑块达C点离开MN的条件是N=0.
(2)
由动能定理
解得
由动能定理直接计算摩擦力做的功Wf;
A到C过程中洛伦兹力不做功,根据动能定理列式求解。
如图,
小滑块速度最大时,速度方向与电场力、重力的合力方向垂直,撤去磁场后小滑块将做类平抛运动,等效加速度为g′,则,且
解得:
撤去磁场后小滑块将做类平抛运动,根据分运动计算最后的合速度的大小.
关键分析出小滑块达D点时,当撤去磁场时,小滑块受到的重力与电场力的合力与小滑块的速度垂直,小滑块做类平抛运动;