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必修2
第七章 机械能守恒定律
7.3 功率
功率的概念与计算
如图所示,两个倾角分别为$30^\circ$和$60^\circ$的光滑斜面固定于水平地面上,并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,两个质量均为$m$、电荷量均为$q$的带正电小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放,运动一段时间后,两小滑块都将飞离斜面(斜面足够长),在此过程中$(\qquad)$
在斜面上运动的时间,甲比乙短
","飞离斜面瞬间的速度,甲比乙大
","在斜面上运动过程中的加速度大小,甲和乙相等
","在斜面上运动过程中的重力平均功率,甲和乙相等
"]$\rm A$、小滑块飞离斜面时,洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡,故:$mg\cos\theta=qv_{m}B$
解得:$v_{m}$$= \dfrac{mg\cos\theta}{qB}$
所以斜面角度越小,飞离斜面瞬间的速度越大;由受力分析得加速度$a=g\sin\theta$,所以甲的加速度小于乙的加速度,因为甲的最大速度大于乙的最大速度,由$v_{m}=at$得,甲的时间大于乙的时间,故$\rm A$错误$\rm B$正确;
$\rm C$、小滑块受重力、支持力和洛伦兹力作用,由于支持力和洛伦兹力与运动方向相互垂直,故合外力为$mg\sin\theta$,根据牛顿第二定律可知,加速度大小为$g\sin\theta$;两物体的加速度不相同,故$\rm C$错误;
$\rm D$、由平均功率的公式$P=F\overline{v}=\dfrac{m^{2}g^{2}\sin\theta \cos\theta}{2qB}$,因$\sin30^\circ\cos30^\circ=\cos60^\circ\sin60^\circ$,故重力的平均功率相同,故$\rm D$正确。
故选:$\rm BD$。
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