题目内容

如图所示，质量为3.0kg的小车以1.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动，车上AD部分是表面粗糙的水平轨道，DC部分是1/4光滑圆弧，整个轨道都是由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度E为40N/C，磁感应强度B为2.0T。现有一质量为1.0kg、带负电且电荷量为的滑块以8m/s的水平速度向右冲上小车，当它通过D点时速度为5.0m/s（滑块可视为质点，g取），求：（计算结果保留两位有效数字）
（1）滑块从A到D的过程中，小车、滑块组成的系统损失的机械能；
（2）如果圆弧轨道半径为1.0m，求滑块刚过D点时对轨道的压力；
（3）若滑块通过D点时，立即撤去磁场，要使滑块不冲出圆弧轨道，此圆弧的最小半径。
（1）       （2） （3）0.90m
（1）（6分）设滑块运动到D点时的速度为，小车在此时的速度为
滑块从A运动到D的过程中系统动量守恒        
                              2分
小车的速度为
小车与滑块组成的系统损失的机械能为△E
                                     2分
                                 2分
（2）（6分）设滑块刚过D点时，受到轨道的支持力为N
                                      4分
得N="35.5N                                                             " 1分
滑块对轨道压力                           1分
（3）（8分）滑块沿圆弧轨道上升到最大高度时，滑块与小车具有共同速度v
由动量守恒定律                                  2分
                                         2分
设圆弧轨道的最小半径为
由动量守恒关系              2分
                                    2分
练习册系列答案
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(1)离子带何种电?
(2) 离子的电荷量与质量之比。
(3)离子在MN右侧运动的时间。

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