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机械能守恒定律
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如图所示，将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3kg的滑块放在小车绝缘板的右端，小车的质量M=0.5kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3kg的滑块放在小车绝缘板的右端，小车的质量M=0.5kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在着磁感应强度B=20T的水平方向的匀强磁场，磁场方向如图所示．开始时小车静止在光滑水平面上，一摆长L=1.25m、摆球质量m=O.15kg的摆从水平位置由静止释放，摆到最低点时与小车相撞，如图所示，碰撞后摆球恰好静止（g取10m/s
2
）．求：
（1）摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能△E；
（2）碰撞后小车的最终速度．
◎ 答案
（1）小球下摆过程，机械能守恒 mgL=
1
2
m
v
20
小球与小车相撞过程，动量守恒 mv
0
=Mv
1
碰撞过程中系统损失的机械能△E=
1
2
m
v
20
-
1
2
M
v
21
=1.3J
（2）设滑块与小车的最终相同速度V，
动量守恒 Mv
1
=（M+m′）V=mv
0
此时对滑块，洛仑兹力f=BQ V
而有 f＞mg 滑块已离开小车
滑块离开小车时速度v
2
，则BQ v
2
=mg
小车此时速度v
3
，滑块与小车动量守恒
Mv
1
=M v
3
+m′v
2
=mv
0
v
3
=
m
v
0
-
m
，
v
2
M
=1.3m/s
小车此后保持1.3m/s速度匀速运动
答：（1）摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能为1.3J；
（2）碰撞后小车的最终速度为1.3m/s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3kg的滑块放在小车绝缘板的右端，小车的质量M=0.5kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在…”主要考查了你对 【机械能守恒定律】，【动量守恒定律】，【磁场对运动电荷的作用：洛伦兹力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/369416.html
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