(2006•温州二模)如图所示,倾角为θ的足够长的固定绝缘斜面放在水平向左的匀强电场中,一带负电的小物块,质量为m、电荷

(2006•温州二模)如图所示,倾角为θ的足够长的固定绝缘斜面放在水平向左的匀强电场中,一带负电的小物块,质量为m、电荷量为q,把它放在该电场中受到的电场力大小等于其重力的一半.物体A在斜面上由静止开始下滑,经时间t恰好到达斜面上的P1处,此时突然加上磁感应强度为B的匀强磁场,物块仍沿原来的方向继续直线下滑,又滑过距离L到达P2处刚好离开斜面.若重力加速度为g,则:
(1)若磁场方向与电场方向垂直,试确定磁场的具体方向.
(2)求出物块在斜面上滑动的过程中产生的热能Q(解答过程中,取μ=0.8、sinθ=0.6,其余各量均用字母表示)
会ll的商人 1年前 已收到1个回答 举报

tt锐思 春芽

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解题思路:(1)根据物块在P2处刚好离开斜面,得出洛伦兹力的方向,通过左手定则得出磁场的方向.
(2)抓住在P2处刚好离开斜面,结合垂直斜面方向合力为零求出此处的速度,根据牛顿第二定律求出在PP1段的加速度,从而根据位移公式求出PP1的位移,对PP2段运用动能定理,求出克服摩擦力做功的大小,从而得出滑动过程中产生的热能.

(1)因为物块滑过距离L到达P2处刚好离开斜面,知洛伦兹力的方向垂直斜面向上,根据左手定则知,磁场方向应垂直纸面向外.
(2)设物块到达P2处的速度为v2,有:
在垂直斜面方向上合力为零,支持力为零,有:mgcosθ-qEsinθ=qBv2
P至P1过程,根据牛顿第二定律得,
mgsinθ+qEcosθ-μ(mgcosθ-qEsinθ)=ma
s=[1/2at2
P至P2过程中,根据动能定理得,
mgsinθ(L+s)+qEcosθ(L+s)-Wf=
1
2mv22
qE=
1
2mg
联立以上各式,代入已知量可得:
Q=Wf=mgL+0.3mg2t2−
m3g2
8q2B2].
答:(1)磁场方向垂直纸面向外.
(2)物块在斜面上滑动的过程中产生的热能为mgL+0.3mg2t2-
m3g2
8q2B2.

点评:
本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律.

考点点评: 本题考查了牛顿第二定律、动能定理的综合运用,知道物块刚好脱离斜面时,垂直斜面方向上的合力为零,此时支持力为零.

1年前

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