6、如圖所示，用折射率
的玻璃做成內(nèi)徑為R、外徑為
的半球形空心球殼，一束平行光射向此半球的外表面，與中心對(duì)稱軸
平行，試求：
(1)球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域；
(2)要使球殼內(nèi)部沒有光線射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行?
5、如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平地面上，在木塊的右端有一質(zhì)量為m的小銅塊，現(xiàn)給銅塊一個(gè)水平向左的初速度
，銅塊向左滑行并與固定在木板
左端的長(zhǎng)度為l的輕彈簧相碰，碰后返回且恰好停在長(zhǎng)木板右端，則輕彈簧與銅塊相碰
過程中具有的最大彈性勢(shì)能為多少？整個(gè)過程中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的機(jī)械能為多少？
4、計(jì)劃發(fā)射一顆距離地面高度為地球半徑R0的圓形軌道地球衛(wèi)星,衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合，已知地球表面重力加速度為g,
(1)求出衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)周期T
(2)設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期T0,該衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，則在赤道上一點(diǎn)的人能連續(xù)看到該衛(wèi)星的時(shí)間是多少？
則有 
�、�
3、如圖所示理想變壓器副線圈匝數(shù)n2=400,當(dāng)原線圈輸入電壓u1=70.7sin314t(V)時(shí)，安培表A1的讀數(shù)為2A,當(dāng)副線圈增加100匝時(shí)，伏特表V2的讀數(shù)增加5V,0求
(1)原線圈匝數(shù)n1是多少？
(2)電阻R多大
2、核聚變能是一種具有經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢(shì)的新能源.近年來，受控核聚變的科學(xué)可行性已得到驗(yàn)證，目前正在突破關(guān)鍵技術(shù)，最終將建成商用核聚變電站.一種常見的核聚變反應(yīng)是由氫的同位素氘(又叫重氫)和氚(又叫超重氫)聚合成氦，并釋放一個(gè)中子.若已知氘原子的質(zhì)量為
，氚原子的質(zhì)量為
，氦原子的質(zhì)量為4.0026u，中子的質(zhì)量為1.0087u，
.
(1)寫出氘和氚聚合的反應(yīng)方程.
(2)試計(jì)算這個(gè)核反應(yīng)釋放出來的能量.
(3)若建一座功率為
的核聚變電站，假設(shè)聚變所產(chǎn)生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質(zhì)量？
(一年按
計(jì)算，光速
，結(jié)果取二位有效數(shù)字)
1、經(jīng)檢測(cè)汽車A的制動(dòng)性能：以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s，在平直公路上行駛時(shí)，制動(dòng)后40s停下來�，F(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行駛，發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行使，因該路段只能通過一個(gè)車輛，司機(jī)立即制動(dòng)，
關(guān)于能否發(fā)生撞車事故，某同學(xué)的解答過程是：
“設(shè)汽車A制動(dòng)后40s的位移為S1，貨車B在這段時(shí)間內(nèi)的位移為S2.則：
A車的位移為：
B車的位移為：
兩車位移差為400-240=160(m)<180(m)；兩車不相撞�！�
你認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論是否正確？如果你認(rèn)為正確，請(qǐng)定性說明理由；如果你認(rèn)為不正確，請(qǐng)說明理由并求出正確結(jié)果。
2、電動(dòng)機(jī)需增加消耗的電能應(yīng)有哪些能量構(gòu)成，
怎樣計(jì)算是一個(gè)難點(diǎn)。
①
②
例3、如圖16所示，一質(zhì)量為M的長(zhǎng)方形木板B放在光滑的水平面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m<M�，F(xiàn)以地面為參照系，給A和B以大小相等方向相反的初速度V。使A開始向左運(yùn)動(dòng)，B開始向右運(yùn)動(dòng)，但最后A沒有滑離B板，且相對(duì)滑動(dòng)的時(shí)間為t，以地面為參照系。
(2) 求它們最后的速度大小和方向；
(2)求小木塊A向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最遠(yuǎn)處(從地面上看)到出發(fā)點(diǎn)的距離。
選題理由：學(xué)會(huì)畫過程分析圖
解：(1)取水平向右為正，則系統(tǒng)初動(dòng)量為MV0－mV0.
因M>m，則其方向?yàn)檎�，又因系統(tǒng)置于光滑水平面，其所受合外力為零，故AB相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)總動(dòng)量守恒AB相對(duì)靜止后設(shè)速度為V，則系統(tǒng)動(dòng)量為(M+m)V.
方向也為正，則V方向?yàn)檎�，即水平向�?
且MV0－Mv0=(M+m)V V=
·V0
(2)在地面上看A向左運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)處時(shí)，A相對(duì)地的速度為O.
設(shè)AB之間的摩擦力大小于f，對(duì)A：
則有
)
=
方向向右，設(shè)向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為S.
則
(V
)
S=
負(fù)號(hào)表示向左.
例4、如圖所示，帶正電小球質(zhì)量為m＝1×10-2kg，帶電量為q＝l×10-6C，置于光滑絕緣水平面上的A點(diǎn)．當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，測(cè)得其速度vB ＝1.5m／s，此時(shí)小球的位移為S ＝0.15m．求此勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的取值范圍．(g＝10m／s。)
某同學(xué)求解如下：設(shè)電場(chǎng)方向與水平面之間夾角為θ，由動(dòng)能定理qEScosθ＝
－0得
＝
V／m．由題意可知θ＞0，所以當(dāng)E
＞7.5×104V／m時(shí)小球?qū)⑹冀K沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
經(jīng)檢查，計(jì)算無誤．該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完善之處?若有請(qǐng)予以補(bǔ)充．
解：該同學(xué)所得結(jié)論有不完善之處．
為使小球始終沿水平面運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力在豎直方向的分力必須小于等于重力
qEsinθ≤mg
所以
即 7.5×104V/m＜E≤1.25×105V/m
例5、如圖所示，abcd為質(zhì)量M＝2 kg的導(dǎo)軌，放在光滑絕緣的水平面，另有一根質(zhì)量m＝0.6 kg的金屬棒PQ平行于bc放在水平導(dǎo)軌上，PQ棒左邊靠著絕緣的豎直立柱e、f(豎直立柱光滑，且固定不動(dòng))，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)以
為界，左側(cè)的磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)的磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B＝0.8 T．導(dǎo)軌的bc段長(zhǎng)l＝0.5 m，其電阻r＝0.4 ，金屬棒的電阻R＝0.2，其余電阻均可不計(jì)．金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2．若在導(dǎo)軌上作用一個(gè)方向向左、大小為F＝2N的水平拉力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，重力加速度g取
，試求：
(1)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的最大加速度；
(2)導(dǎo)軌的最大速度；
(3)定性畫出回路中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖線．
解：導(dǎo)軌在外力作用下向左加速運(yùn)動(dòng)，由于切割磁感線，在回路中要產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)軌的bc邊及金屬棒PQ均要受到安培力作用，PQ棒受到的支持力要隨電流的變化而變化，導(dǎo)軌受到PQ棒的摩擦力也要變化，因此導(dǎo)軌的加速度要發(fā)生改變．導(dǎo)軌向左切割磁感線時(shí)，
有，
�、佟�
導(dǎo)軌受到向右的安培力
，金屬棒PQ受到向上的安培力
，導(dǎo)軌受到PQ棒對(duì)它的摩擦力
，根據(jù)牛頓第二定律，有F-BIl-(mg-BIl)＝Ma，即
F-(1-μ)Bil- mg＝Ma．②
(1)
當(dāng)剛拉動(dòng)導(dǎo)軌時(shí)，v＝0，由①式可知
，則由②式可知，此時(shí)有最大加速度
，即
．
(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、右手定則、全電路歐姆定律)
(2) 隨著導(dǎo)軌速度v增大，
增大而a減小，當(dāng)a＝0時(shí)，有最大速度
，從②式可得
，有
③
將
代入①式， 得
．
(3)從剛拉動(dòng)導(dǎo)軌開始計(jì)時(shí)，t＝0時(shí)，
，I＝0，當(dāng)
時(shí)，v達(dá)到最大，I達(dá)到2.5 A，電流I隨時(shí)間t的變化圖線如圖所示．
課后練習(xí)
4、如圖所示，一質(zhì)量為m=10g、帶電量0.01C的帶正電小球在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其水平分速度為v1=6 m/s，豎直分速度為v2 ．已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)在圖中未畫出．電場(chǎng)力的功率的大小為0.3W．
求:(1)v2的數(shù)值；(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．
解：洛倫茲力在任何情況下對(duì)電荷均不做功，電場(chǎng)力的功率與重力的功率大小相等，
PG=P電=mgv2=0.3W v2=3m/s
由受力分析如圖示：f1= qv1B=0.06N f2=qv2B=0.03N
由平衡條件得 qE=0.05N θ=53°
E=5V/m 方向跟水平成53°角斜向上
5：上海03年高考、如圖所示， OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌， O、C 處分別接有短電阻絲(圖中用粗線表示)， R1 =4Ω、R2=8 Ω，(導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì))，導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程 y=2 sin(π/3· x) (單位：m),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的 速率v=5.0 m/s 水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻，求：
(1)外力F 的最大值，
(2)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻
絲R1上消耗的的最大功率
(3)在滑動(dòng)過程中通過金屬棒
的電流I與時(shí)間t 的關(guān)系。
解：(1) 金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv
畫出等效電路如圖示(不計(jì)電源內(nèi)阻)：I =E/R總
F外=F安=BIL = B2L2 v/ R總 Lm=2sinπ/2=2 m
R總 = R1 R2 /( R1 + R2 )=8/3 Ω
∴F max = B2Lm2 v/ R總 = 0.22×22 ×5.0 × 3/ 8=0.3N
(2) P1m= E 2/R1 = B2Lm2v2/ R1 = 0.22×22 ×5.02 / 4=1W
3)金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的長(zhǎng)度隨時(shí)間變化
L= 2 sin(π/3· x) ( m)
E=BLv
∴I=E/ R總 =Bv/ R總 × 2 sin(π/3· vt )
=3/4× sin(5πt / 3 ) (安)
6：如圖所示，PR是一塊長(zhǎng)為L(zhǎng)=4米的絕緣平板固定在水平地面上，整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一個(gè)質(zhì)量為m=0.1千克、帶電量為q=0.5庫(kù)侖的物體，從板的P端由靜止開始在電場(chǎng)力和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到板R端擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)，物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場(chǎng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn)，PC=L/4，物體與平板間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.4。求：
⑴判斷物體帶電性質(zhì)，正電還是負(fù)電荷？
⑵物體與擋板碰撞前后的速度v1和v2；
⑶磁感強(qiáng)度B的大��；
⑷電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向 。
解：返回時(shí),R→D無電場(chǎng)力,能作勻速運(yùn)動(dòng),表明無摩擦力
qv2B向上,物體帶正電.受力如圖a 示 qv2B=mg ⑴
D → C ,無磁場(chǎng)力, -μmg×0.25L=1/2×mv22 ⑵
P →D ,加速,E向右 (qE – μmg)×L/2 =1/2×mv12 �、恰�
D →R ，受力如圖b 示
qE= μ(mg+ qv1B) ⑷
解⑴⑵⑶⑷得
qv1B=2N qv2B=1N qE=1.2N
v1=5.66m/s
v2=2.83m/s B=0.71T E=2.4V/m 方向向右
八類物理學(xué)習(xí)方法 一、觀察的幾種方法 1、順序觀察法：按一定的順序進(jìn)行觀察。 2、特征觀察法：根據(jù)現(xiàn)象的特征進(jìn)行觀察。 3、對(duì)比觀察法：對(duì)前后幾次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)的觀察進(jìn)行比較。 4、全面觀察法：對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行全面的觀察，了解觀察對(duì)象的全貌。 二、過程的分析方法 1、化解過程層次：一般說來，復(fù)雜的物理過程都是由若干個(gè)簡(jiǎn)單的“子過程”構(gòu)成的。因此，分析物理過程的最基本方法，就是把復(fù)雜的問題層次化，把它化解為多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的“子過程”來研究。 2、探明中間狀態(tài)：有時(shí)階段的劃分并非易事，還必需探明決定物理現(xiàn)象從量變到質(zhì)變的中間狀態(tài)(或過程)正確分析物理過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 3、理順制約關(guān)系：有些綜合題所述物理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展和變化過程，是諸多因素互相依存，互相制約的“綜合效應(yīng)”。要正確分析，就要全方位、多角度的進(jìn)行觀察和分析，從內(nèi)在聯(lián)系上把握規(guī)律、理順關(guān)系，尋求解決方法。 4、區(qū)分變化條件：物理現(xiàn)象都是在一定條件下發(fā)生發(fā)展的。條件變化了，物理過程也會(huì)隨之而發(fā)生變化。在分析問題時(shí)，要特別注意區(qū)分由于條件變化而引起的物理過程的變化，避免把形同質(zhì)異的問題混為一談。 三、因果分析法 1、分清因果地位：物理學(xué)中有許多物理量是通過比值來定義的。如R=U/R、E=F/q等。在這種定義方法中，物理量之間并非都互為比例關(guān)系的。但學(xué)生在運(yùn)用物理公式處理物理習(xí)題和問題時(shí)，常常不理解公式中物理量本身意義，分不清哪些量之間有因果聯(lián)系，哪些量之間沒有因果聯(lián)系。 2、注意因果對(duì)應(yīng)：任何結(jié)果由一定的原因引起，一定的原因產(chǎn)生一定的結(jié)果。因果常是一一對(duì)應(yīng)的，不能混淆。 3、循因?qū)Ч�，�?zhí)果索因：在物理習(xí)題的訓(xùn)練中，從不同的方向用不同的思維方式去進(jìn)行因果分析，有利于發(fā)展多向性思維。 四、原型啟發(fā)法 原型啟發(fā)就是通過與假設(shè)的事物具有相似性的東西，來啟發(fā)人們解決新問題的途徑。能夠起到啟發(fā)作用的事物叫做原型。原型可來源于生活、生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)。如魚的體型是創(chuàng)造船體的原型。原型啟發(fā)能否實(shí)現(xiàn)取決于頭腦中是否存在原型，原型又與頭腦中的表象儲(chǔ)備有關(guān)，增加原型主要有以下三種途徑：1、注意觀察生活中的各種現(xiàn)象，并爭(zhēng)取用學(xué)到的知識(shí)予以初步解釋；2、通過課外書、電視、科教電影的觀看來得到；3、要重視實(shí)驗(yàn)。 五、概括法 概括是一種由個(gè)別到一般的認(rèn)識(shí)方法。它的基本特點(diǎn)是從同類的個(gè)別對(duì)象中發(fā)現(xiàn)它們的共同性，由特定的、較小范圍的認(rèn)識(shí)擴(kuò)展到更普遍性的，較大范圍的認(rèn)識(shí)。從心理學(xué)的角度來說，概括有兩種不同的形式：一種是高級(jí)形式的、科學(xué)的概括，這種概括的結(jié)果得到的往往是概念，這種概括稱為概念概括；另一種是初級(jí)形式的、經(jīng)驗(yàn)的概括，又叫相似特征的概括。 相似特征概括是根據(jù)事物的外部特征對(duì)不同事物進(jìn)行比較，舍棄它們不相同的特征，而對(duì)它們共同的特征加以概括，這是知覺表象階段的概括，結(jié)果往往是感性的，是初級(jí)的。要轉(zhuǎn)化為高級(jí)形式的概括，必須要在經(jīng)驗(yàn)概括的基礎(chǔ)上，對(duì)各種事物和現(xiàn)象作深入的分析、綜合，從中抽象出事物和現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，舍棄非本質(zhì)的屬性。 六、歸納法 歸納方法是經(jīng)典物理研究及其理論建構(gòu)中的一種重要方法。它要解決的主要任務(wù)是：第一由因?qū)Ч驁?zhí)果索因，理解事物和現(xiàn)象的因果聯(lián)系，為認(rèn)識(shí)物理規(guī)律作輔墊。第二透過現(xiàn)象抓本質(zhì)，將一定的物理事實(shí)(現(xiàn)象、過程)歸入某個(gè)范疇，并找到支配的規(guī)律性。完成這一歸納任務(wù)的方法是：在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過審慎地考察各種事例，并運(yùn)用比較、分析、綜合、抽象、概括以及探究因果關(guān)系等一系列邏輯方法，推出一般性猜想或假說，然后再運(yùn)用演繹對(duì)其進(jìn)行修正和補(bǔ)充，直至最后得到物理學(xué)的普遍性結(jié)論。比較法返回 比較的方法，是物理學(xué)研究中一種常用的思維方法，也是我們經(jīng)常運(yùn)用的一種最基本的方法。這種方法的實(shí)質(zhì)，就是辯析物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律的同中之異，異中之同，以把握其本質(zhì)屬性。 七、類比法 類比是由一種物理現(xiàn)象，想象到另一種物理現(xiàn)象，并對(duì)兩種物理現(xiàn)象進(jìn)行比較，由已知物理現(xiàn)象的規(guī)律去推出另一種物理現(xiàn)象的規(guī)律，或解決另一種物理現(xiàn)象中的問題的思維方法，類比不但可以在物理知識(shí)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行，還可以將許多物理知識(shí)與其他知識(shí)如數(shù)學(xué)知識(shí)、化學(xué)知識(shí)、哲學(xué)知識(shí)、生活常識(shí)等進(jìn)行類比，常能起到點(diǎn)化疑難、開拓思路的作用。 八、假設(shè)推理法 假設(shè)推理法是一種科學(xué)的思維方法，這就要求我們針對(duì)研究對(duì)象，根據(jù)物理過程，靈活運(yùn)用規(guī)律，大膽假設(shè)，突破思維方法上的局限性，使問題化繁為簡(jiǎn)，化難為易。主要有下面幾方面內(nèi)容： 1、物理過程假設(shè) 2、物理線路假設(shè) 3、推理過程假設(shè) 4、臨界狀態(tài)假設(shè) 5、矢量方向假設(shè)。
3、如圖示，有一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球以初速度v0從a點(diǎn)豎直向上射入電場(chǎng)中。小球通過電場(chǎng)中b點(diǎn)時(shí)速度大小為2v0，方向與電場(chǎng)方向一致。則a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為( )
A、 mv02/2q B、 3mv02/q
C、 3mv02/2q D、 2mv02/q
解: 由運(yùn)動(dòng)的合成: 豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng);
h=v02/2g t=v0/g 水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng) a=qE/m
x=4v02/2a=2m v02／qE UAB=Ex= 2m v02／q
又解: 水平方向動(dòng)能的增加等于電場(chǎng)力做的功
qUab =1/2 m×4v02 ∴
Uab =2 mv02 /q
計(jì)算題
7. 割補(bǔ)法
例1、如圖示，平行于紙面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1= 1T，位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線，長(zhǎng)L=1m，通有I=1A的恒定電流，當(dāng)導(dǎo)線與B1成600 夾角時(shí),發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零,則該區(qū)域同時(shí)存在的另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小可能值為 ( BCD )
A. T/2
B. 
C. 1T
D.
解: 合磁場(chǎng)方向與電流平行則受力為0.
由平行四邊形法則, B2大小只要
不小于
T的所有值都可以
例2、質(zhì)量相等的A、B兩物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1和F2的作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在t0和4t0時(shí)速度達(dá)到2v0和v0時(shí)，撤去F1和F2后，繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，其速度隨時(shí)間變化情況如圖所示，若F1、F2做的功分別為W1和W2，F(xiàn)1、F2的沖量分別為I1和I2 , 則有 ( )
A、W1＞W(wǎng)2，I1＞I2
B、W1＞W(wǎng)2，I1＜I2
C、W1＜W2，I1＞I2
D、W1＜W2，I1＜I2
解:由圖可知,摩擦力f相同,對(duì)全過程, 由動(dòng)能定理 W - fS=0 W= Fs S1 > S2 W1＞W(wǎng)2 由動(dòng)量定理 I - ft=0 I= ft t1 < t2 I1<I2
例3、在足夠大的真空空間中，存在水平向右方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m的帶正電小球懸掛在電場(chǎng)中，靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角θ=37°。現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中的某點(diǎn)豎直向上拋出，拋出的初速度大小為v0，如圖所示。求：
⑴小球在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中最小速率。
⑵小球從拋出至達(dá)到最小速率的過程中，電場(chǎng)力對(duì)小球的功。
(sin37°=0.6，cos=37°=0.8)
解：小球懸掛在電場(chǎng)中，靜止時(shí)細(xì)線與
豎直方向夾角θ=37°
qE=mgtgθ=3mg/4
解: 小球在電場(chǎng)內(nèi)受力如圖示,小球做斜拋運(yùn)動(dòng) ,
將初速度沿如圖示坐標(biāo)軸分解:當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),(速度與合力垂直)合力做的負(fù)功最多,速度最小,設(shè)為vB
由運(yùn)動(dòng)的分解得vB = v0 sinθ=0.6v0 所以,運(yùn)動(dòng)過程中最小速率為0.6v0
⑵要求電場(chǎng)力對(duì)小球的功,將運(yùn)動(dòng)按水平和豎直方向分解如圖示:
電場(chǎng)力做的功等于水平方向動(dòng)能的增加
W電=1/2mvBX2
=1/2× m×(3 v0 /5 ×cosθ)2
= 72mv02/625
例4、在光滑的水平面上,有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分布在寬度為L(zhǎng) 的區(qū)域內(nèi), 現(xiàn)有一邊長(zhǎng)為d (d＜L ＝的正方形閉合線框以垂直于磁場(chǎng)邊界的初速度v0滑過磁場(chǎng)，則線框在滑進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度是多少?
解:設(shè)線框即將進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0,全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為vt
將線框進(jìn)入的過程分成很多小段,每一段的運(yùn)動(dòng)可以看成是 速度為vi 的勻速運(yùn)動(dòng), 對(duì)每一小段，由動(dòng)量定理:
f1Δt=B2 L2 v0Δt /R = mv0 – mv1 (1) f2Δt=B2 L2 v1Δt /R = mv1 – mv2 (2)
f3Δt=B2 L2 v2Δt /R = mv2 – mv3 (3)
f4Δt=B2 L2 v3Δt /R = mv3 – mv4 (4)
…… ……
fnΔt=B2 L2 vn-1Δt /R = mvn-1 – mvt (n)
v0Δt+ v1Δt + v2Δt + v3Δt +……+ vn-1Δt + vnΔt =d
將各式相加，得B2 L2 d /R = mv0 – mvt
練習(xí)
05年蘇錫常鎮(zhèn)二模9、
1：如圖所示，光滑絕緣、互相垂直的固定墻壁PO、OQ豎立在光滑水平絕緣地面上，地面上方有一平行地面的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左且垂直于墻壁PO，質(zhì)量相同且?guī)N正電荷的A、B兩小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放置在光滑水平絕緣地面上，當(dāng)A球在平行于墻壁PO的水平推力F作用下，A、B兩小球均緊靠墻壁而處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)兩球之間的距離為L(zhǎng)。若使小球A在水平推力F的作用下沿墻壁PO向著O點(diǎn)移動(dòng)一小段距離后，小球A與B重新處于靜止?fàn)顟B(tài)，則與原來比較(兩小球所帶電量保持不變)
( BC
)
A. A球?qū)球作用的靜電力增大
B. A球?qū)球作用的靜電力減小
C. 墻壁PO對(duì)A球的彈力不變
D. 兩球之間的距離減小，力F增大
04年天津市質(zhì)量檢測(cè)、
2：如圖示，斜劈形物體的質(zhì)量為M，放在水平地面上，質(zhì)量為m 的粗糙物塊以某一初速沿劈的斜面向上滑，至速度為零后又返回，而M始終保持靜止，m 上、下滑動(dòng)的整個(gè)過程中，正確的有 ( BC )
A. 地面對(duì) M的摩擦力方向先向左后向右
B. 地面對(duì) M的摩擦力方向沒有改變
C. 地面對(duì) M的支持力總小于(M+m)g
D. m上、下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小相同
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