题目内容

10.如图所示,左右对称的足够长的光滑曲面,其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中的虚线所示),一个小金属块从光滑曲面上y=b(b>a)处以速度v沿光滑曲面下滑,则经过很长时间后,金属块在最低点的动能是(  )
A.0B.mgbC.mg(b-a)+$\frac{1}{2}$mv2D.mga

分析 分析金属块在磁场中运动过程中受力以及能量转化规律,从而明确滑块最终的运动情况,从而分析最低点的动能.

解答 解:金属块由b点下滑时,到达磁场有一定速度,故切割磁感线而在金属块中产生感应电流,有热量产生,故机械能减小;然后每次在离开和进入磁场时均有感应电流产生,到达的最高点的高度越来越小,而全部在磁场中时没有感应电流产生,因此最终状态是滑块在磁场中做往返运动,到达的最高点为a点,故机械能为mga,则根据机械能守恒定律可知,滑块在最低点的动能为mga,故D正确,ABC错误.
故选:D.

点评 解决本题的关键能正确分析金属块的状态,知道它最终在y=a以下来回摆动,在摆动时无热量产生,机械能守恒,本题很多同学由于分析不细致而认为金属块最终停在最低点,从而出现错解.

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