题目内容
【题目】如图所示,质量均为m的物块a、b用一根劲度系数为k的轻弹簧相连接,放在倾角为θ的足够长光滑固定斜面上,且a是带电量为+q的绝缘物块,b不带电,C为固定挡板。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,系统处于静止状态。现用一外力F沿斜面方向拉物块a使之向上做匀加速运动,当物块a刚要离开斜面时物块b恰将离开挡板C。重力加速度大小为g,则此过程中
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A. 物块a运动的距离为![]()
B. b刚要离开挡板时弹簧弹力为2mgsinθ
C. 外力F做的功为![]()
D. 物块a运动的时间为![]()
【答案】AD
【解析】
A.刚开始时,弹簧处于压缩状态,弹簧弹力大小:
,物块b恰将离开挡板时,弹簧处于伸长状态,弹簧弹力大小:
。整个过程弹簧形变量即a的运动距离
,A正确
B.b刚要离开挡板时对b分析有弹簧弹力:
,B错误
CD.物块a刚要离开斜面时,垂直于斜面方向有
,解得:
,物块a匀加速,有
,
,联立解得:
;整个过程的初末状态弹簧的弹性势能大小相等,根据动能定理得:
解得:
,C错误D正确
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