解析:①小物體A受重力、電場(chǎng)力、支持力和滑動(dòng)摩擦力的作用,小物體A先斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng);
②加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,還受方向垂直斜面向上的洛淪茲力作用,方可使A離開(kāi)斜面,故磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里.
隨著速度的增加,洛倫茲力增大,斜面的支持力減小,滑動(dòng)摩擦力減小,物體繼續(xù)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),直到斜面的支持力加磁場(chǎng)之前,物體A做勻加速運(yùn)動(dòng)。
據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有:
16. (16分) 如圖所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng),在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場(chǎng)左邊界相距d0,F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab,使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng),棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖,F(xiàn)0已知。求:
(1)棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度
(2)棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能
(3)d0滿足什么條件時(shí),棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)
小球得運(yùn)動(dòng)周期 (2分)
解得T=5(s) (1分)
點(diǎn)評(píng):本題的“作用力區(qū)域”是新的提法,教科書(shū)上沒(méi)有。即不是重力,也不是電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力,是我們沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的力。面對(duì)陌生的知識(shí),如何應(yīng)對(duì),考查了學(xué)生的應(yīng)變能力、心理承受能力。應(yīng)對(duì)策略:把它當(dāng)成學(xué)過(guò)的一種力就行了,對(duì)解題沒(méi)有影響。
解得t2=0.5(s) (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(s) (1分)
解析:(1)根據(jù)動(dòng)能定理有 (2分)
h=5m (1分)
(2)設(shè)小球在作用力區(qū)域上方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是t1,進(jìn)入作用力區(qū)域的速度是v,在作用力區(qū)域內(nèi)加速度是a,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2,則
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