如圖所示，質(zhì)量M＝3.0kg的小車靜止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平導(dǎo)軌，DC部分是光滑的圓弧形導(dǎo)軌．整個(gè)導(dǎo)軌是由絕緣材料制成并處于B＝1.0T垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．今有一質(zhì)量m＝1.0kg的金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，帶q＝2.0×103C的負(fù)電，以v0＝8m/s的速度沖上小車，當(dāng)將要過(guò)D點(diǎn)時(shí)，對(duì)水平導(dǎo)軌的壓力為9.81N(g取9.8m/s2)．

(1)求m從A到D過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能損失多少？

(2)若m通過(guò)D點(diǎn)時(shí)立即撤去磁場(chǎng)，這以后小車能獲得的最大速度是多少？

 

答案：見(jiàn)詳解
解析：

(1)由于洛倫茲力作用，金屬塊對(duì)車面壓力增大，若達(dá)D時(shí)速度為v1，則

qv1B＋mg＝N

v1＝＝＝5.0m/s

設(shè)此時(shí)小車速度為V1，金屬塊由A→D動(dòng)量守恒，則：mv0＝mv1＋MV1

得V1＝1.0m/s

ΔE＝mv02－mv12－MV12

ΔE＝18J．

(2)在金屬塊沖上圓弧和返回D點(diǎn)過(guò)程中，小車總被加速，所以m返回D時(shí)小車速度最大，此過(guò)程中水平動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒

mv1＋MV1＝mv2＋MV2

mv12＋MV12＝mv22＋MV22

聯(lián)立解得：V2＝1m/s(舍去)，V2＝3m/s．


提示：


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：038

如圖所示，質(zhì)量M＝3.0kg的小車靜止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平導(dǎo)軌，DC部分是光滑的圓弧形導(dǎo)軌．整個(gè)導(dǎo)軌是由絕緣材料制成并處于B＝1.0T垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．今有一質(zhì)量m＝1.0kg的金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，帶q＝2.0×103C的負(fù)電，以v0＝8m/s的速度沖上小車，當(dāng)將要過(guò)D點(diǎn)時(shí)，對(duì)水平導(dǎo)軌的壓力為9.81N(g取9.8m/s2)．

(1)求m從A到D過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能損失多少？

(2)若m通過(guò)D點(diǎn)時(shí)立即撤去磁場(chǎng)，這以后小車能獲得的最大速度是多少？

 

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科目：高中物理 來(lái)源：北京市順義區(qū)2012屆高三尖子生上學(xué)期綜合素質(zhì)展示物理試題 題型：038

如圖所示，質(zhì)量M＝3.0 kg的平板小車靜止在光滑水平面上，當(dāng)t＝0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量均為m＝1.0 kg的小物體A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn))，分別從左端和右端以水平速度v1＝4.0 m/s和v2＝2.0 m/s沖上小車，當(dāng)它們?cè)谲嚿贤Ｖ够瑒?dòng)時(shí)，A、B沒(méi)有相碰．A、B與車面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.20，g取10 m/s2．

(1)求A、B在車上停止滑動(dòng)時(shí)車的速度；

(2)車的長(zhǎng)度至少是多少；

(3)在下圖所給出的坐標(biāo)系中畫出0至4.0 s內(nèi)小車的速度－時(shí)間圖象．

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科目：高中物理 來(lái)源：天津市耀華中學(xué)2012屆高三第一次模擬考試物理試題 題型：038

如圖所示，質(zhì)量M＝3.0 kg的小車靜止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平導(dǎo)軌，DC部分是光滑的圓弧導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌都是由絕緣材料制成的，小車所在平面內(nèi)有豎直向上E＝40 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里B＝2.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．今有一質(zhì)量為m＝1.0 kg帶負(fù)電的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0＝8 m/s的水平速度向右沖上小車，當(dāng)它即將過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到v1＝5 m/s，對(duì)水平導(dǎo)軟的壓力為l0.5 N，(g取10 m/s2)．

(1)求滑塊的電量；

(2)求滑塊從A到D的過(guò)程中，小車、滑塊系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

(3)若滑塊通過(guò)D時(shí)立即撤去磁場(chǎng)，求此后小車所能獲得的最大速度．

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科目：高中物理 來(lái)源：全國(guó)各地重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考、高考物理模擬試卷壓軸題精選一百道 題型：038

如圖所示，質(zhì)量M＝3.5 kg的小車靜止于光滑水平面上靠近桌子處，其上表面與水平桌面相平，小車長(zhǎng)L＝1.2 m，其左端放有一質(zhì)量為m2＝0.5 kg的滑塊Q．水平放置的輕彈簧左端固定，質(zhì)量為m1＝1 kg的小物塊P置于桌面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸．此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時(shí)，推力做的功為WF，撤去推力后，P沿桌面滑動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為2 m/s，并與小車上的Q相碰，最后Q停在小車的右端，P停在距小車左端S＝0.5 m處．已知AB間距L1＝5 cm，A點(diǎn)離桌子邊沿C點(diǎn)距離L2＝90 cm，P與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.4，P、Q與小車表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1．(g＝10 m/s．)求：

(1)推力做的功WF；

(2)P與Q碰撞后瞬間Q的速度大小和小車最后速度v．

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