题目

如图所示，将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3 kg的滑块放在小车绝缘板的右端，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，磁场方向如图所示．开始时小车静止在光滑水平面上，一摆长L=1.25 m、摆球质量m=O.15 kg的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10m／s2)．求：   (1)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能△E；   (2)碰撞后小车的最终速度． 答案：解：（1）小球下摆过程,机械能守恒   mgL=（2分）      小球与小车相撞过程,动量守恒      mv0=Mv1（2分）        碰撞过程中系统损失的机械能       △E=－=1.3J（2分） （2）设滑块与小车的最终相同速度V ，  动量守恒   Mv1=（M＋m’）V= mv0（2分）        此时对滑块,洛仑兹力f=BQ V      而有  f>mg      滑块已离开小车（2分） 滑块离开小车时速度v2 ，则BQ v2=mg（2分） 小车此时速度v3，滑块与小车动量守恒  Mv1=M v3＋m’ v2 = mv0（2分）    v3==1.3m/s（2分） 小车此后保持1.3m/s速度匀速运动（2分）

查看本题答案和解析