(2010•闵行区三模)如图所示,在竖直平面有一个形状为抛物线y=x2的光滑轨道,其下半部分处在一个垂直纸面向里的磁场中

(2010•闵行区三模)如图所示,在竖直平面有一个形状为抛物线y=x2的光滑轨道,其下半部分处在一个垂直纸面向里的磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示).一个小金属环从轨道上y=b(b>a)处以速度v沿轨道下滑,假设轨道足够长,且空气阻力不计,小金属环在曲面上运动的整个过程中损失的机械能总量为△E,则(  )
A.若磁场为匀强磁场,△E=mgb+
1
2
mv2

B.若磁场为匀强磁场,△E=mg(b−a)+
1
2
mv2

C.若磁场为非匀强磁场,△E=mgb+
1
2
mv2

D.若磁场为非匀强磁场,△E=mg(b−a)+
1
2
mv2
大扁鱼 1年前 已收到1个回答 举报

艾成石 幼苗

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解题思路:金属环未进入磁场时,机械能守恒,进入磁场过程,一部分机械能减小转化为电能,随振幅不判断减小,最后金属环在磁场(匀强磁场)内没有感应电流产生,就在直线y=a和x轴之间往复运动.若非匀强磁场时,则金属环最终停在O点.

若磁场为匀强磁场时,则根据能量守恒定律,得
损失的机械能△E=mgb+[1/2]mv2-mga=mg(b-a)+[1/2]mv2
若磁场为非匀强磁场时,则金属环最终停在最低点,由则根据能量守恒定律,得
损失的机械能△E=mgb+[1/2]mv2
故选:BC

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.

考点点评: 本题要防止这样错误的解答,所以分两种情况,一是磁场是匀强,二是非匀强.则非匀强磁场,金属环最终停在抛物线轨道的底部,得到△E=mgb+[1/2]mv2

1年前

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