【正文】
A、 B 兩者間彈力減小到零,此后兩者分離,力 F 變?yōu)楹懔Γ畡t t0 時(shí)刻 C 對(duì) B 的庫(kù)侖斥力為 0 22CBkq qF L?? ① ( 1 分) 以 B 為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有 000 sin 30 c os 30B B BF m g m g m a?? ? ? ? ② ( 1 分) 聯(lián)立 ① ② 解 得 L2= 則 t0 時(shí)間內(nèi) A 上滑的距離 21Δ mL L L? ? ? ( 1 分) ( 3)設(shè) t0 時(shí)間內(nèi)庫(kù)侖力做的功為 W0,由功能關(guān)系有 1 2 1 2012q q q qW k kLL?? ( 1 分) 代入數(shù)據(jù)解得 0 ? ③ ( 1 分) ( 4)設(shè)在 t0 時(shí)間內(nèi),末速度為 v1,力 F 對(duì) A 物塊做的功為 W1,由動(dòng)能定理有 21 0 11 ()2G f A BW W W W m m v? ? ? ? ? ④ ( 1 分) 而 0( ) sin 3 0G A BW m m g L? ? ? ?? ⑤ 0( ) c os 30f A BW m m g L?? ? ? ?? ⑥ 21 2 Δv a L?? ⑦ ( 1 分) 由 ③ ~⑦ 式 解得 1 ? J ( 1 分) 經(jīng)過(guò)時(shí)間 t0 后, A、 B 分離,力 F 變?yōu)楹懔?,?duì) A 由牛頓第二定律有 00sin 3 0 c o s 3 0A A AF m g m g m a?? ? ? ⑧ ( 1 分) 力 F 對(duì) A 物塊做的功 22()W F L L? ? ? ⑨ 由 ⑧⑨式 代入數(shù)據(jù)得 2 5JW? ( 1 分) 則力 F 對(duì) A 物塊做的功 12 W W? ? ? ( 1 分) 感悟與反思: 本題的設(shè)計(jì)屬于陳題翻新。在水平力 F 作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò) 5s 線框被拉出磁場(chǎng)。另外,學(xué)生計(jì)算焦耳 熱時(shí)可能會(huì)錯(cuò)誤地應(yīng)用平均值概念,這是具有迷惑性的地方。粒子質(zhì)量 ,電量 ,速率 。 ( 2)所加磁場(chǎng)的區(qū)域半徑。另外,粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是個(gè)難點(diǎn),要求學(xué)生從粒子的運(yùn)動(dòng)范圍推知 最小磁場(chǎng)的半徑(解答的圖中軌跡有錯(cuò)?。?。 10OO m? 磁場(chǎng)圓心坐標(biāo)為 3,010???????( 3 分) ( 2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌道半徑為 R 2mvBqv R? ? ?Bq?? ( 2 分) 如圖所示:由幾何關(guān)系可得所加磁場(chǎng)區(qū)域的半徑 39。不計(jì)粒子重力,靜電力常數(shù) 。點(diǎn)電荷左側(cè)的電場(chǎng)分布以 y 軸為界限。 第 5 頁(yè)共 6 頁(yè) ⑴ 求通過(guò)線框?qū)Ь€截面的電量及線框的電阻; ⑵ 寫(xiě)出水平力 F 隨時(shí)間變化的表達(dá)式; ⑶ 已知在這 5s 內(nèi)力 F 做功 ,那么在此過(guò)程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少? 解:⑴ 根據(jù) q =I t,由 I- t 圖象得: q = ( 2 分) 又根據(jù) I = RtRE ??? =