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带电粒子在匀强磁场中的运动
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如图所示，光滑水平面上方有垂直纸面向里、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，质量M=2kg的平板小车以v0=14m/s的速度在水平面上运动，将质量为m=0.1kg、电荷量q=0.2C的绝缘小物
网友投稿 2023-04-06 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=0.5T的匀强磁场，质量M=2kg的平板小车以v
0
=14m/s的速度在水平面上运动，将质量为m=0.1kg、电荷量q=0.2C的绝缘小物块，无初速的放在小车的右端，小车足够长，与物块之间有摩擦，g取10m/s
2
．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）设物块与小车对静止 由动量守恒：MV
0
=（M+m）V 则V=13.3m/s
因qVB=1.33N＞mg=1N 故小车、物块不会相对静止
则当qV
m
B=mg时 物块有最大速度 V
M
=
mg
qB
=10m/s
（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：MV
0
=MV
1
+mV
m
∴V
1
=13.5m/s
（3）由能量守恒，产生的最大内能：
Q=
1
2
MV
0
2
-
1
2
MV
1
2
-
1
2
MV
M
2
∴Q=8.75J
答：（1）物块的最大速度为10m/s；（2）小车的最小速度为13.5m/s；（3）产生的最大内能为8.75J．
◎ 解析
“略”
◎ 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=0.5T的匀强磁场，质量M=2kg的平板小车以v0=14m/s的速度在水平面上运动，将质量为m=0.1kg、电荷量q=0.2C的绝缘小物…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】，【能量守恒定律、第一类永动机】 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/202304/441099.html
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