问题 计算题

(20分)如图甲所示, CD为半径的光滑绝缘圆弧轨道,其所对应的圆心角,轨道末端水平。木板B长、质量,静止放置在粗糙水平地面MN上,左端位于M点,上表面与CD轨道末端相切。PQ左侧为匀强磁场区域,磁感应强度,方向垂直纸面向外。PQ右侧为匀强电场区域,电场强度随时间变化的关系如图乙所示,规定电场方向竖直向下为正方向。一质量、带电量的滑块A在某一时刻由C点静止释放。已知滑块A与木板B之间的动摩擦因素,木板B与水平地面之间的动摩擦因素,可将滑块视为质点,。求:

(1)滑块A滑至圆弧轨道最低点时的速度大小和此时滑块A对轨道的压力。

(2)若滑块A在时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。

(3)若滑块A在时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。

答案

(1)    ,方向竖直向下   (2)9m    (3)6.12m

题目分析:(1)                    2分

,方向竖直向上                 2分

根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力大小为,方向竖直向下。    1分

(2)            2分

,所以木板B不动。      1分     

,    1分

至滑块静止所用时间,电场方向恰好还未改变,       1分

,滑块未从B板右端滑落。    1分 

∴滑块A最终静止时离D点的距离为9m。        

过程中,滑块加速度

时滑块速度 1分    

此过程中滑块的位移 1分

此后电场反向,

     1分

,所以木板B将加速滑动。           1分

此时A、B的加速度分别为

,           1分

至两者速度相等所用时间满足

解得,           1分

此时两者共同速度, 

在此过程中滑块的位移。1分

此后电场强度为0,两者共同做匀减速直线运动,,    1分

至静止所用时间,在此过程中滑块的位移      

∴滑块整个过程中的位移            1分

选择题
单项选择题