【正文】 過(guò)最高點(diǎn) F 處時(shí)對(duì)軌道的壓力大??； （ 3）求滑塊通過(guò) GB 段過(guò)程中克服摩擦力所做的功． 【考點(diǎn)】 動(dòng)能定理的應(yīng)用；彈性勢(shì)能；功能關(guān)系． 【分析】 （ 1）當(dāng)彈簧壓縮量為 d 時(shí)，恰能使質(zhì)量 m= 的滑塊沿軌道 Ⅰ 上升到 B 點(diǎn)，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求勢(shì)能和速度； （ 2）受力分析，根據(jù)牛頓第二定律滑塊處對(duì)軌道的壓力； （ 3）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求滑塊通過(guò) GB 段過(guò)程中克服摩擦力所做的功． 【解答】 解：（ 1）當(dāng)彈簧壓縮量為 d 時(shí)，恰能使質(zhì)量 m= 的滑塊沿軌道 Ⅰ上升到 B 點(diǎn)，所以根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得： 彈簧彈性勢(shì)能 Ep1=mgh1 解得： Ep1= 又對(duì)滑塊由靜止到離開彈簧過(guò)程由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得： Ep1= mv2 解得： v=2m/s． （ 2）根據(jù)題意，彈簧彈性勢(shì)能 Ep 與彈簧壓縮量 x 的平方成正比，所以彈簧壓縮量為 2d 時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能為 Ep2= 根據(jù)題意，滑塊到達(dá) F 點(diǎn)處的速度 v′=4m/s 根據(jù)牛頓第二定律： F=ma 可得： mg+FN=m 解得： FN= 根據(jù)牛頓第三定律：滑塊處對(duì)軌道的壓力大小為 ． （ 3）滑塊通過(guò) GB 段過(guò)程，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得 Ep2=mgh1+Q 解得： Q= 又 Q=W 克 所以滑塊通過(guò) GB 段過(guò)程中克服摩擦力所做的功 W 克 = 答：（ 1）當(dāng)彈簧壓縮量為 d 時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為 ，滑塊離開彈簧瞬間的速度大小為 2m/s； （ 2）求滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn) F 處時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為 ； （ 3）滑塊通過(guò) GB 段過(guò)程中克服摩擦力所做的功為 ． 14．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌間距 l=，傾角 θ=53176。? = 解得最大速度 vm= （ 3）根據(jù)動(dòng)能定理 W 合 =△ Ek得： 對(duì)全過(guò)程： 2mgh﹣ μmgcos45176。和 37176。導(dǎo)軌上端串接電阻 R=．在導(dǎo)軌間長(zhǎng) d= 的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量 m= 的 金屬棒 CD 水平置于導(dǎo)軌上，用輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪與拉桿 GH（ GH 桿的質(zhì)量不計(jì)）相連．某同學(xué)用 F=80N的恒力豎直向下拉動(dòng) GH 桿，使 CD 棒從圖中初始位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為 v=，當(dāng) CD 棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)該同學(xué)松手． g=10m/s2， sin 53176。=ma 解得： a=﹣ g（負(fù)號(hào)表示滑草車在下坡道上做減速運(yùn)動(dòng)） （ 2）滑草車通過(guò)第一段滑道末端時(shí)速度最大 由動(dòng)能定理得： mgh﹣ μmgcos45176。的兩段直滑道組成．一輛滑草車由靜止開始從上滑道頂端處滑下，不計(jì)車在滑道交接處的能量損失．已知滑草車與上、下滑道草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ，重力加速度為 g， sin 37176。=，不計(jì)其它電阻和一切摩擦．求： （ 1） CD 棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的距離 s； （ 2）該同學(xué)松手后， CD 棒能繼續(xù)上升的最大高度 h； （ 3）在拉升 CD 棒的過(guò)程中，該同學(xué)所做的功 W 和電阻 R 上產(chǎn)生的熱量 Q． 【考點(diǎn)】 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律． 【分析】 （ 1）根據(jù)牛頓第二定律求出 CD 棒進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度，再由速度位移公式求出 CD 棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的距離 s； （ 2）判斷 CD 棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況是勻速直線運(yùn)動(dòng)，從而得出離開磁場(chǎng)時(shí)速度，松手后向上勻減速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出勻減速運(yùn)動(dòng)的位移，即可求出CD 棒能繼續(xù)上升的最大高度 h； （ 3）根據(jù)能量守恒定律求解； 【解答】 解：（ 1） CD 棒向上運(yùn)動(dòng)： F﹣ mgsinθ=ma 代入數(shù)據(jù)解得： a=12m/s2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式： v2=2as 代入數(shù)據(jù)解得： s= （ 2） 剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： E=Blv=2 = 由閉合電路歐姆定律有： I= = =48A 又： F 安 =BIl=2 48 =48N 因?yàn)椋?F=mg sinθ+ =40 +48=80N 所以： CD 棒在磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng) 離開磁場(chǎng)后， CD 棒沿導(dǎo)軌向上做勻減速運(yùn)動(dòng) 由 v2=2gxsinθ 代入數(shù)據(jù)解得： x= CD 棒還能繼續(xù)上升的最大高度為： h=xsinθ= （ 3）該同學(xué)所做的功為： W=F（ s+d） 代入數(shù)據(jù)解得： W=64J 由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得： F（ s+d） =mg[（ s+d） sinθ+h]+QR 代入數(shù)據(jù)解得： QR= 答：（ 1） CD 棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界的距離 s 為 ； （ 2）該同學(xué)松手后， CD 棒能繼續(xù)上升的最大高度 h 為 ； （ 3）在拉升 CD 棒的過(guò)程中，該同學(xué)所做的功 W 為 64J，電阻 R 上產(chǎn)生的熱量Q 為 15．如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系 0≤ x≤ L 區(qū)域內(nèi)有沿 y 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（ 3L， 0）為圓心、半徑為 L 的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與 x 軸的交點(diǎn)分別為 M、 N．現(xiàn)有一質(zhì)量為 m、帶電量為 e 的電子，從 y 軸上的 A 點(diǎn)以速度v0沿 x 軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從 M 點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，此時(shí)速度方向與x 軸正方向的夾角為 30176。﹣ μmgcos37176。=， cos 37176。．不考慮電子所受的重力． （ 1）求電子進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度大小和勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) E 的大?。? （ 2）若在圓形區(qū)域內(nèi)加一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使電子穿出圓形區(qū)域時(shí)速度方向垂直于 x 軸．求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小和電子剛穿出圓形區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo)； （ 3）若在電子剛進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)，在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場(chǎng)（以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向），最后電子從 N 點(diǎn)處飛出，速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同．請(qǐng)寫出磁感 應(yīng)強(qiáng)度 B0的大小、磁場(chǎng)變化周期 T 各應(yīng)滿足的關(guān)系表達(dá)式． 【考點(diǎn)】 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)． 【分析】 （ 1）帶電粒子先在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，離開電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)從M 點(diǎn)射入磁場(chǎng)，由于知道速度的方向以及進(jìn)入電場(chǎng)的速度，則由速度的合成就能求得離開電場(chǎng)的速度，即進(jìn)入磁場(chǎng)的速度．由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出加速度，從而求出電場(chǎng)強(qiáng)度大?。? （ 2）由題意知，當(dāng)與水平 x 軸成 30176。=，計(jì)算結(jié)果請(qǐng)用 h 和 g 表示．求： （ 1）滑草車在下段滑道上運(yùn)動(dòng)的加速度； （ 2）滑草車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度的大??； （ 3）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算來(lái)判斷滑草車 能否到達(dá)下段滑道的最底端． 【考點(diǎn)】 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系． 【分析】 （ 1）滑草車在下段滑道上運(yùn)動(dòng)的加速度由牛頓第二定律求出． （ 2）滑草車通過(guò)第一段滑道末端時(shí)速度最大，由動(dòng)能定理求最大速度． （ 3）對(duì)全過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理求出滑草車到達(dá)下段滑道的最底端的速度，即可判斷． 【解答】 解：（ 1）根據(jù)牛頓第二定律 F 合 =ma 得： 滑草車在下段滑道上有： mgsin37176。=，計(jì)算結(jié)果請(qǐng)用 h 和 g 表示．求： （ 1）滑草車在下段滑道上運(yùn)動(dòng)的加速度； （ 2）滑草車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度的大??； （ 3）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算來(lái)判斷滑草車能否到達(dá)下段 滑道的最底端． 13．如