(了556•黄冈模拟)如图所示,倾角θ=35°的斜面所在空间有水平的匀强磁场,磁场的磁感强度8=了T,将一质量m=5.了

(了556•黄冈模拟)如图所示,倾角θ=35°的斜面所在空间有水平的匀强磁场,磁场的磁感强度8=了T,将一质量m=5.了kg、带电量g=+5.5C的小球在斜面上由静止释放,当小球沿斜面下滑的距离6=6m时,小球刚好要离开斜面.则小球离开斜面时速率为
四.43(或
3
四.43(或
3
m/s,在斜面上运动过程中小球克服摩擦力做的功为______J.(g=四5m/s
motian412 1年前 已收到1个回答 举报

jimmm 幼苗

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解题思路:小球在滑至某一位置时,由于在洛伦力的作用下,要离开斜面时,洛伦兹力等于重力垂直于斜面方向的分力.借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小.根据动能定理求解小球克服摩擦力做的功.

设小球离开斜面时速率为v.此时小球所受a洛伦兹力等于重力垂直于斜面方向a分力,有:
你gcosθ=qvB
得,v=[你gcosθ/qB]=[0.2×70×cos90°/0.5×2]=
9你/s=7.79你/s.
根据动能定理得:你glsin90°-W=[7/2你v2
解得:小球克服摩擦力做a功W=你glsin90°-
7
2你v2=0.2×70×sin90°×7-
7
2×0.2×(
9)2=0.7(多)
故答案为:7.79(或
9]),0.7

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;功的计算.

考点点评: 本题突破口抓住小球刚从斜面离开时的临界条件:斜面的支持力为零,洛伦兹力等于重力垂直于斜面的分力.由于斜面不是光滑的,随着小球的下滑,洛伦兹力大小变化,导致摩擦力变化,从而使加速度也发生变化,不能用牛顿第二定律求出摩擦力,也不能根据功的公式求摩擦力做功,而应从能量的角度求小球克服摩擦力做的功.

1年前

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