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在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U为常量,一电荷量为q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力。r
(1)已知粒子从外圆上以速度射出,求粒子在A点的初速度的大小r
(2)若撤去电场,如图19(b)已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间r
(3)在图19(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?r
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35、解析:r
(1)由动能定理:Uqmv12mv02①r
得:v0r
(2)如右图:粒子在磁场中作圆周运动的半径为r,则r222②r
B1qv2m③r
由②③得:B1r
T④r
t⑤r
由④⑤tr
(3)由B2qv3m⑥可知,B越小,R越大。与磁场边界相切的圆的最大半径为r
R⑦r
所以B2<r
答案:(1)v0r
(2)B1tr
(3)B2<r
r
36、(18分)如图20所示,以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点,运动到A时刚好与传送带速度相同,然后经A沿半圆轨道滑下,再经B滑上滑板。滑板运动到C时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为m,滑板质量M2m,两半圆半径均为R,板长l65R,板右端到C的距离L在R<L<5R范围内取值。E距A为S5R,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因素均为μ05,重力加速度取gr
1求物块滑到B点的速度大小;r
2试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系,并判断物块能否滑到CD轨道的中点。r
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36、解析:r
(1)μmgsmg2RmvB2①r
所以vB3r
(2)设M滑动x1m滑动x2二者达到共同速度v则r
mvBMmv②r
μmgx1mv2③r
μmgx2mv2mvB2④r
由②③④得vx12Rx28Rr
二者位移之差△xx2x16R<65R,即滑块未掉下滑板r
讨论:r
①R<L<2R时,WfμmglLmg(65RL)r
②2R≤L<5R时,Wfμmgx2μmgl△x425mgR<45mgR,即滑块速度不为0,滑上右侧轨道。r
要使滑块滑到CD轨道中点,vc必须满足:mvc2≥mgR⑤r
  此时L应满足:μmglL≤mvB2mvc2⑥r
  则L≤R,不符合题意,滑块不能滑到CD轨道中点。r
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答案:(1)vB3r
(2)r
①R<L<2R时,WfμmglLmg(65RL)r
②2R≤L<5R时,Wfμmgx2μmgl△x425mgR<45mgR,即滑块速度不为0,滑上右侧轨道。r
滑块不能滑到CD轨道中点r
r
2011年r
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