题目内容

在光滑的水平面上静止着一个质量M = 2kg的绝缘平板小车A(足够长),小车的右端放有质量m = 0.25kg的物体B(视为质点),A不带电,B带正电,电荷量q = 0.25C,竖直MN右边有垂直于纸面向内的匀强磁场(磁场范围足够大),磁感应强度B = 1T,MN距小车右端的距离L = 2m。现对小车施加一水平力F=33N(A、B间有相对运动),当物体B进入磁场时撤去力F,A、B间动摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2,求:
   (1)从对小车施加力F开始计时,至小车右端达到MN的时间t
   (2)整个过程中产生的内能。
(20分)解:(1)设小车的加速度为a1,对小车由牛顿第二定律 解得: (3分)小车进入磁场前有: (4分) (2)设F作用时间为t0,对物体B: 物体进入磁场前有: (2分)撤去F前:B位移 B的速度 A位移 A的速度相对位移 撤去F前系统产生的内能 (3分)撤去F后,设物体能与小车相对静止,设M、m共同速度大小为v,则由动量守恒定律:因为 所以小车与物体不会相对静止。 (2分)设物体恰好离开小车时的速度为此时小车速度为,则:撤去F后系统产生的内能为: (4分)即:整个过程中产生的内能为 (2分)方法二:对小车和物体系统运用能量守恒定律,则由上述方法解得(运用其它方法,结果正确同样给分)
练习册系列答案
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