题目内容
如图所示,将带电量
C、质量
kg的滑块放在小车绝缘板的右端,小车的质量
=
kg,滑块与绝缘板间的动摩擦因数
=
,小车的绝缘板足够长,它们所在的空间存在着磁感应强度
=20T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
=
m、摆球质量
=
kg的摆从水平位置由静止释放,摆到最低点时与小车相撞(假设碰撞时间极短),如图所示,碰撞后摆球恰好静止。(
取10 m/s2) 。求:
(1)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能△
;
(2)碰撞后小车的最终速度。
![]()
(1)△E=1.3125 J
(2)小车此后保持1.32m/s速度匀速运动
解析:
(1)小球下摆过程,机械能守恒
=
(2分)
小球与小车相撞过程,动量守恒
(2分)
碰撞过程中系统损失的机械能 △E=
-
=1.3125 J (2分)
(2)设滑块与小车的最终相同速度为
,水平方向动量守恒
=(
)
=
(1分)
此时对滑块,洛仑兹力
=BQ
=
N 所以有
>
=3N
滑块已离开小车 (1分)
设滑块刚要离开小车时速度为
,则BQ
=
(2分)
小车此时速度为
,滑块与小车水平方向动量守恒
=
+
=
(2分)
=
=1.32 m/s (2分)
小车此后保持1.32m/s速度匀速运动
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