作业帮高二物理题,跪求高手进,要详细的解答过程~
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 13:54:14
高二物理题,跪求高手进,要详细的解答过程~
如图所示,质量为m、带电量为-q的绝缘滑环套在固定于水平方向且足够长的绝缘杆上,滑环与杆之间的动摩擦因数为,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直于纸面向外.现给滑环一个向右的瞬时冲量I使其开始运动,当I=I0 时滑环恰能沿杆作匀速直线运动.
（1）求I0 的大小；
（2）若瞬时冲量为某一个I值,且I＞I0 ,求滑环沿杆运动过程中克服摩擦力做的功.
如图所示,质量为m、带电量为-q的绝缘滑环套在固定于水平方向且足够长的绝缘杆上,滑环与杆之间的动摩擦因数为,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直于纸面向外.现给滑环一个向右的瞬时冲量I使其开始运动,当I=I0 时滑环恰能沿杆作匀速直线运动.
（1）求I0 的大小；
（2）若瞬时冲量为某一个I值,且I＞I0 ,求滑环沿杆运动过程中克服摩擦力做的功.
(1)对物体受力分析：洛伦兹力qvB当和重力mg大小相等时,也就是这时支持力为0,不受到摩擦力时,物体匀速直线运动,列出等式qvb=mg ,从而求出了速度v=mg/(qb),再有冲量的定义I0=m*mg/(qb)
（2）I＞I0 ,洛伦兹力qvB大于重力mg,受到摩擦力时,物体减速运动,且减速减到第一问的大小是,物体又不受摩擦力了,所以最后物体又做匀速直线运动,并保持一直不变
所以由动能定理,在整个过程中只有摩擦力做功,故有摩擦力做功W＝E最终-E开始
根据动能与动量的关系 E=1/2mV^2=1/2(i^2)/m
所以W＝E最终-E开始＝1/2(i0^2)/m-1/2(i^2)/m＝0.5/m(I0^2-I^2) (负功)
再问： 可是，带负电的话受到的洛伦兹力与重力不是同一个方向么？
再答： 怎么会是同一个方向呢 运用左手法则 磁感线垂直纸面向外，掌心对着磁感线，四指为运动方向，大拇指向下，由于是负电荷，大拇指的反方向为洛伦兹力的方向，故向上，与重力反向
（2）I＞I0 ,洛伦兹力qvB大于重力mg,受到摩擦力时,物体减速运动,且减速减到第一问的大小是,物体又不受摩擦力了,所以最后物体又做匀速直线运动,并保持一直不变
所以由动能定理,在整个过程中只有摩擦力做功,故有摩擦力做功W＝E最终-E开始
根据动能与动量的关系 E=1/2mV^2=1/2(i^2)/m
所以W＝E最终-E开始＝1/2(i0^2)/m-1/2(i^2)/m＝0.5/m(I0^2-I^2) (负功)
再问： 可是，带负电的话受到的洛伦兹力与重力不是同一个方向么？
再答： 怎么会是同一个方向呢 运用左手法则 磁感线垂直纸面向外，掌心对着磁感线，四指为运动方向，大拇指向下，由于是负电荷，大拇指的反方向为洛伦兹力的方向，故向上，与重力反向