题目

如图所示,光滑水平面上有垂直向里、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，质量为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、电量q=+0.2C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10m/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：解：(1)物块放在上小车后，物块加速而小车减速，设最后两者相对静止，则由动量守恒定律MV0=(M+m)V…………………………………………………………………………(2分)得V=13.3m/s………………………………………………………………………(1分)因qBV=1.33N＞mg=1N……………………………………………………………(3分)故在物块与小车不会相对静止，即物块的最大速度Vm由qBVm=mg…………………………………………………………………………(2分)得Vm=10m/s…………………………………………………………………………(1分)(2)当物块的速度最大时，小车的速度最小由MV0=MV1+mVm………………………………………………………………………(2分)得………………………………………(1分)(3)由能量守恒定律得机械能的减少等于产生的内能………………………………………(4分)

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