如图所示，光滑水平面上方有垂直纸面向里、磁感应强度B="0.5"T的匀强磁场，质量M="2"kg的平板小车以v0="4"m/s的速度在水平面上运动，将质量m="0.1"kg、电荷量q=" 打印页面

如图所示，光滑水平面上方有垂直纸面向里、磁感应强度B="0.5"T的匀强磁场，质量M="2"kg的平板小车以v0="4"m/s的速度在水平面上运动，将质量m="0.1"kg、电荷量q="

网友投稿 2022-11-16 00:00:00 互联网

◎ 题目

如图所示，光滑水平面上方有垂直纸面向里、磁感应强度B="0.5" T 的匀强磁场，质量M="2" kg的平板小车以v0="4" m/s的速度在水平面上运动，将质量m="0.1" kg、电荷量q="0.2" C的绝缘小物块，无初速地放在小车的右端，小车足够长，与物块之间有摩擦，g取10 m/s2.求：

（1）物块的最大速度；
（2）小车的最小速度；
（3）产生的最大内能.

◎ 答案

（1）10 m/s （2）13.5 m/s （3）8.75 J

◎ 解析

（1）设物块与小车相对静止
由动量守恒：Mv0=（M+m）v
则v="13.3" m/s ①
因qvB="1.33" N＞mg="1" N
故小车、物块不会相对静止 ②
则当qvmB=mg时，
物块有最大速度vm=

="10" m/s. ③
（2）当物块速度最大时，小车速度最小
由水平方向上动量守恒：
Mv0="Mv1+mvm " ④
所以v1="13.5" m/s. ⑤
（3）由能量守恒，产生的最大内能：
Q=

Mv02-

Mv12-

mvm2 ⑥
所以Q="8.75" J. ⑦

◎ 知识点

专家分析，试题“如图所示，光滑水平面上方有垂直纸面向里、磁感应强度B="0.5"T的匀强磁场，质量M="2"kg的平板小车以v0="4"m/s的速度在水平面上运动，将质量m="0.1"kg、电荷量q="…”主要考查了你对【动量守恒定律】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。

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