2021高中物理一轮复习专题(优)（10 磁场）14 带电体在复合场中，有弹力及摩擦参与下的运动（原卷）

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 【带电体在复合场中，有弹力及摩擦参与下的运动】1、如图所示，水平地面上方有水平向右的匀强电场，竖直放置的光滑绝缘圆弧轨道固定在地面上，轨道末端C点与圆心O的连线和竖直直径的夹角为，轨道右侧竖直虚线MN和PQ间还有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小。一带电小球（看做质点）自最高点A水平向左进入轨道，小球的质量m=0.3kg，带电量，小球沿着轨道圆周运动至C点的过程中，和轨道间的最小压力，小球离开轨道后立即进入MN右侧有磁场的区域，在MN和PQ间恰好做直线运动，运动至和A 点等高的D点离开磁场区域，又经过一段时间落在地面上。已知重力加速度g =10m/s2，求：(1)小球运动至轨道末端C点时的速度大小；(2)圆弧轨道的半径；(3)小球最后落地时的速度大小。2、套在长绝缘直棒上的小环质量为m，带电量为，小环内径比棒的直径略大．将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与棒的动摩擦因数为，重力加速度为g，现将小环从静止释放，小环可沿绝缘直棒下滑，棒足够长，下列说法正确的是（　　）A．小环从静止释放瞬间加速度B．小环运动过程的最大加速度C．小环运动过程中最大速度D．当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大3、如图所示，一倾角为θ=53°（图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在竖直向上、大小E=2×106V/m的匀强电场和垂直竖直面向里、大小B=4×105T的匀强磁场。现让一质量m=4kg、带电量q=+1.0×10-5C的带电小球从斜面上某点（足够高）由静止出发，当沿斜面下落位移大小为3m时，小球开始离开斜面，则以下说法正确的是（　　）（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）A．离开斜面前小球沿斜面做加速度为4m/s2的匀加速运动B．小球离开斜面时的速度为3m/sC．该过程中小球电势能增加了60JD．该过程中由于摩擦而产生的热量为30J4、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．（1）求小滑块运动到C点时的速度大小vc；（2）求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；（3）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.5、如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时(  )A．v不变 B．v变大C．v变小 D．不能确定6、如图，一带负电的圆环套在倾斜固定的粗糙绝缘长直杆上，圆环的直径略大于杆的直径，杆处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现给圆环一沿杆向上的初速度v0，在以后的运动过程中，下列关于圆环的速度v随时间t的变化关系图线，可能正确的是（　　）A． B． C． D．7、如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面上等间距的分布着A、B、C、D四点，间距为l，其中BC段被打磨光滑，A点右侧有垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m的带负电物块从斜面顶端由静止释放，已知物块通过AB段与通过CD段的时间相等。下列说法正确的有（　　）A．物块通过AB段时做匀减速运动B．物块经过A、C两点时的速度相等C．物块通过BC段比通过CD段的时间短D．物块通过CD段的过程中机械能减少了8、如图所示，空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电量为－q、质量为m的带负电的小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ，在小球以后运动的过程中，下列说法正确的是（　　）A．小球下滑的最大速度为 B．小球下滑的最大加速度为am＝gsinθC．小球的加速度先增大后减小 D．小球的速度先增大后减小9、如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于纸面所在的竖直平面内。一质量为m，带电量为q（电性未知）的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动。已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）A．小球可能带负电B．若小球带正电且初速度变为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止C．若小球带正电且初速度变为，则运动中克服摩擦力做功为D．若小球带正电且初速度变为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止10、在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q、质量为m的带正电小球，管道半径略大于小球半径，整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直，现给带电小球一个水平速度v0，且，则在整个运动过程中，带电小球克服摩擦力所做的功为(　　)A．0 B． C． D． 11、如图所示，质量均为m的物块a、b用一根劲度系数为k的轻弹簧相连接，放在倾角为θ的足够长光滑固定斜面上，且a是带电量为+q的绝缘物块，b不带电，C为固定挡板．整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，系统处于静止状态．现用一外力F沿斜面方向拉物块a使之向上做匀加速运动，当物块a刚要离开斜面时物块b恰将离开挡板C．重力加速度大小为g，则此过程中A．物块a运动的距离为B．b刚要离开挡板时弹簧弹力为2mgsinθC．外力F做的功为D．物块a运动的时间为12、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，在木板左端放置一质量为m=0.1kg、带正电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F=0.6N的恒力，g取10m/s2．则滑块（　 　）A．开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动B．一直做加速度为2m/s2的匀加速运动，直到滑块飞离木板为止C．速度为6m/s时，滑块开始减速D．最终做速度为10m/s的匀速运动