将带电量Q=0.3C,质量m′=0.15kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,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
◎ 题目
将带电量Q=0.3 C,质量m′=0.15 kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M=0.5 kg,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="20" T的水平方向的匀强磁场,开始时小车静止在光滑水平面上,当一个摆长为L=1.25 m,摆球质量m=0.4 kg的单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10 m/s2.求: (1)摆球与小车碰撞过程中系统损失的机械能E是多少? (2)碰撞后小车的最终速度是多少? |
◎ 答案
(1)ΔE=mv2-Mv12="1.31J " (2)v2/=1.2m/s |
◎ 解析
(1)由机械能守恒定律得:mgL=mv2, 代入L、g解得v =" 5m/s" 。 在m碰撞M的过程中,由动量守恒定律得: mv-Mv1 = 0, 代入m、M解得v1=1.5m/s ΔE=mv2-Mv12=1.31J (2)假设m′最终能与M一起运动,由动量守恒定律得: Mv1=(M+m′)v2 代入m′、M解得v2 = 0.9375m/s m′以v2=0.83m/s速度运动时受到的向上洛仑兹力f = BQv2=5.625N>m/g=3N 所以m′在还未到v2=0.9375m/s时已与M分开了。由上面分析可知当m′的速度为v3=3/(0.3×20)=0.5m/s时便与M分开了,根据动量守恒定律可得方程: Mv1 = Mv2/+m/v3 解得v2/=1.2m/s |
◎ 知识点
专家分析,试题“将带电量Q=0.3C,质量m′=0.15kg的滑块,放在小车的绝缘板的右端,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…”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。- 最新内容
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上一篇:长为L的轻绳,一端用质量为m1的环套在水平光滑的固定横杆AB上,另一端连接一质量为m2的小球,开始时,提取小球并使绳子绷紧转到与横杆平行的位置(如图7)然后同时释放环和小球
下一篇:在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,有一倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向水平向外,电场强度为E,方向竖直向上,有一质量为带电荷量为的小滑块静止在斜
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