高中物理數(shù)學(xué)物理法的基本方法技巧及練習(xí)題及練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-02 21:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 【答案】(1)mgsin 2θ (2) mgsin 4θ【解析】【分析】對物塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，利用正交分解，在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡，進(jìn)行求解采用整體法，對m、M構(gòu)成的整體列平衡方程求解．【詳解】(1)木塊剛好可以沿木楔上表面勻速下滑時，mgsin θ＝μmgcos θ，則μ＝tan θ，用力F拉著木塊勻速上滑，受力分析如圖甲所示，則有：Fcos α＝mgsin θ＋Ff，F(xiàn)N＋Fsin α＝mgcos θ，F(xiàn)f＝μFN聯(lián)立以上各式解得：．當(dāng)α＝θ時，F(xiàn)有最小值，F(xiàn)min＝mgsin 2θ．(2)對木塊和木楔整體受力分析如圖乙所示，由平衡條件得，F(xiàn)f′＝Fcos(θ＋α)，當(dāng)拉力F最小時，F(xiàn)f′＝Fmincos 2θ＝mgsin 4θ．【點(diǎn)睛】木塊放在斜面上時正好勻速下滑隱含摩擦系數(shù)的數(shù)值恰好等于斜面傾角的正切值，當(dāng)有外力作用在物體上時，列平行于斜面方向的平衡方程，結(jié)合數(shù)學(xué)知識即可解題．7．如圖所示，在平面的第一、第四象限有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場；在第二象限有一勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的方向沿軸負(fù)方向。原點(diǎn)處有一粒子源，可在平面內(nèi)向軸右側(cè)各個方向連續(xù)發(fā)射大量速度大小在之間，質(zhì)量為，電荷量為的同種粒子。在軸正半軸垂直于平面放置著一塊足夠長的薄板，薄板上有粒子轟擊的區(qū)域的長度為。已知電場強(qiáng)度的大小為，不考慮粒子間的相互作用，不計(jì)粒子的重力。(1)求勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；(2)在薄板上處開一個小孔，粒子源發(fā)射的部分粒子穿過小孔進(jìn)入左側(cè)電場區(qū)域，求粒子經(jīng)過軸負(fù)半軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)的橫坐標(biāo)；(3)若僅向第四象限各個方向發(fā)射粒子：時，粒子初速度為，隨著時間推移，發(fā)射的粒子初速度逐漸減小，變?yōu)闀r，就不再發(fā)射。不考慮粒子之間可能的碰撞，若穿過薄板上處的小孔進(jìn)入電場的粒子排列成一條與軸平行的線段，求時刻從粒子源發(fā)射的粒子初速度大小的表達(dá)式?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)或者【解析】【詳解】(1)速度為的粒子沿軸正向發(fā)射，打在薄板的最遠(yuǎn)處，其在磁場中運(yùn)動的半徑為，由牛頓第二定律①②聯(lián)立，解得③(2)如圖a所示速度為的粒子與軸正向成角射出，恰好穿過小孔，在磁場中運(yùn)動時，由牛頓第二定律④而⑤粒子沿軸方向的分速度⑥聯(lián)立，解得⑦說明能進(jìn)入電場的粒子具有相同的沿軸方向的分速度。當(dāng)粒子以速度為從點(diǎn)射入，可以到達(dá)軸負(fù)半軸的最遠(yuǎn)處。粒子進(jìn)入電場時，沿軸方向的初速度為，有⑧⑨最遠(yuǎn)處的橫坐標(biāo)⑩聯(lián)立，解得(3)要使粒子排成一排，粒子必須在同一時刻進(jìn)入電場。粒子在磁場在運(yùn)動軌跡如圖b所示周期相同，均為又粒子在磁場中的運(yùn)動時間以進(jìn)入磁場的粒子，運(yùn)動時間最長，滿足，其在磁場中運(yùn)動時間以不同速度射入的粒子，要同時到達(dá)小孔，有聯(lián)立，解得或者8．圖示為直角三角形棱鏡的截面，，AB邊長為20cm，D點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為7cm，一束細(xì)單色光平行AC邊從D點(diǎn)射入棱鏡中，經(jīng)AC邊反射后
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