题目内容
(1)物体A在斜面上的运动情况?说明理由。
(2)物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能?(结果用字母表示)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241146143963094.jpg)
(1)见解析
(2)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614411784.gif)
(2)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614411784.gif)
(1)物体A在斜面上受重力、电场力、支持力和滑动摩擦力的作用,<1>小物体A在恒力作用下,先在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动;<2>加上匀强磁场后,还受方向垂直斜面向上的洛伦兹力作用,方可使A离开斜面,故磁感应强度方向应垂直纸面向里。随着速度的增加,洛伦兹力增大,斜面的支持力减小,滑动摩擦力减小,物体继续做加速度增大的加速运动,直到斜面的支持力变为零,此后小物体A将离开地面。
(2)加磁场之前,物体A做匀加速运动,据牛顿运动定律有:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614443908.gif)
解出![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614458372.gif)
A沿斜面运动的距离为:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614474489.gif)
加上磁场后,受到洛伦兹力![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614489305.gif)
随速度增大,支持力
减小,直到
时,物体A将离开斜面,有:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614536704.gif)
物体A在斜面上运动的全过程中,重力和电场力做正功,滑动摩擦力做负功,洛伦兹力不做功,根据动能定理有:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614552763.gif)
物体A克服摩擦力做功,机械能转化为内能:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614411784.gif)
(2)加磁场之前,物体A做匀加速运动,据牛顿运动定律有:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614443908.gif)
解出
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614458372.gif)
A沿斜面运动的距离为:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614474489.gif)
加上磁场后,受到洛伦兹力
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614489305.gif)
随速度增大,支持力
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614489239.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614521274.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614536704.gif)
物体A在斜面上运动的全过程中,重力和电场力做正功,滑动摩擦力做负功,洛伦兹力不做功,根据动能定理有:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614552763.gif)
物体A克服摩擦力做功,机械能转化为内能:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114614411784.gif)
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