题目内容
竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道,如图所示,抛物线方程是y=x2,轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )
分析:圆环在进入磁场和出磁场的过程中产生感应电流,有热量产生,最终以y=a以下来回摆动,根据能量守恒求出金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量.
解答:解:圆环最终在y=a以下来回摆动,以y=b(b>a)处为初位置,y=a处为末位置,知末位置的速度为零,在整个过程中,重力势能减小,动能减小,减小的机械能转化为内能,根据能量守恒得,Q=mg(b-a)+
mv2.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
1 |
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故选D.
点评:解决本题的关键知道最终在y=a以下来回摆动,在摆动时无热量产生,以初始位置与y=a位置为研究过程,动能和重力势能的减小量全部转化为热量.
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