- 高考物理什么资料好
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相关例题:
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例题:
在光滑的水平面上有一个质量为M的静止小球,小球上连接一个不可伸长的柔软的轻绳,绳的另一端是一个场强为E(方向水平)的匀强磁场区域的边界,小球恰好能静止在磁场中。现将小球从静止释放,当小球进入磁场时,绳被拉直且速度达到最大。已知小球在磁场中运动时受到的磁场力大小恒为f,绳长为L,磁感应强度的大小为B,重力加速度大小为g。求:
(1)小球进入磁场时的速度大小;
(2)小球在磁场中运动的时间;
(3)小球在磁场中运动的过程中产生的电热。
答案:
(1)小球进入磁场时速度最大,此时绳上张力为零,由平衡条件得:$Eq = mg$,解得:$q = \frac{mg}{E}$;由动能定理得:$mgL = \frac{1}{2}mv^{2}$,解得:$v = \sqrt{\frac{2gL}{q}}$;
(2)小球在磁场中做类平抛运动,水平方向上:$L = v_{x}t$;竖直方向上:$h = \frac{1}{2}gt^{2}$;由几何关系得:$v_{x} = \sqrt{v^{2} - v_{y}^{2}}$;解得:$t = \sqrt{\frac{2L}{g(B^{2} - g^{2})}}$;
(3)小球在磁场中运动的过程中产生的电热等于克服安培力做功的大小,由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2}mv_{0}^{2} + Q$;解得:$Q = \frac{mgL(B^{2} - g^{2})}{2}$。
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