將帶正電量Q="0.3" C，質(zhì)量m′="0.15" kg的滑塊，放在小車的絕緣板的右端，小車的質(zhì)量M="0.5" kg，滑塊與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，小車的絕緣板足夠長(zhǎng)，它們所在的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B="2.0" T的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，開始時(shí)小車靜止在光滑水平面上，當(dāng)一個(gè)擺長(zhǎng)為L="1.25" m，擺球質(zhì)量m="0.4" kg的單擺從水平位置由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)與小車相撞，如圖所示，碰撞后擺球恰好靜止，g取10 m/s2.求：

（1）小車碰撞后瞬間的速度是多少？
（2）擺球與小車碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E是多少？
（3）碰撞后小車的最終速度是多少？

（1）V=4m/s（2）△E=1J（3）V=3.25m/s

解析試題分析：（1）小球下落到最低點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得，小球與小車碰撞過程中，動(dòng)量守恒，故有：，解得：所以小車碰撞后瞬間的速度V=4m/s
（2）小車和小球碰撞過程中損失的機(jī)械能為：，帶入數(shù)據(jù)可得，
（3）假設(shè)m′最終能與M一起運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律得：
，解得
以速度運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的向上洛侖茲力
所以在還未到時(shí)已與M分開了．由上面分析可知當(dāng)的速度為時(shí)便與M分開了，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得方程：解得
考點(diǎn)：本題考查了機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定理及洛倫茲力的應(yīng)用，
點(diǎn)評(píng)：要求同學(xué)們能根據(jù)求解需要選擇不同的過程運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定理，難度較大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在x軸上方有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在x軸下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，且E1=E2=5N/C，在圖中虛線（虛線與y軸負(fù)方向成45°角）的右側(cè)和x軸下方之間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T．有一長(zhǎng)L=5
2
m的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O'點(diǎn)，另一端拴有一質(zhì)量M=0.1kg、帶電量q=+0.2C的小球，小球可繞O'點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，OO'間距為L(zhǎng)，與x軸正方向成45°角．先將小球放在O'正上方且繩恰好伸直的位置處由靜止釋放，當(dāng)小球進(jìn)入磁場(chǎng)前瞬間繩子繃斷．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度．
（2）細(xì)繩繃緊過程中對(duì)小球的彈力所做的功．
（3）小球從進(jìn)入磁場(chǎng)到小球穿越磁場(chǎng)后第一次打在x軸上所用的時(shí)間及打在x軸上點(diǎn)的坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)將帶正電量Q=0.3C，質(zhì)量m′=0.15kg的滑塊，放在小車的絕緣板的右端，小車的質(zhì)量M=0.5kg，滑塊與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，小車的絕緣板足夠長(zhǎng)，它們所在的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，開始時(shí)小車靜止在光滑水平面上，當(dāng)一個(gè)擺長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m，擺球質(zhì)量m=0.4kg的單擺從水平位置由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)與小車相撞，如圖所示，碰撞后擺球恰好靜止，g取10m/s2．求：
（1）小車碰撞后瞬間的速度是多少？
（2）擺球與小車碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E是多少？
（3）碰撞后小車的最終速度是多少？

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科目：高中物理 來源：2014屆廣東省高二下學(xué)期期中考試?yán)砜莆锢碓嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型：計(jì)算題

將帶正電量Q="0.3" C，質(zhì)量m′="0.15" kg的滑塊，放在小車的絕緣板的右端，小車的質(zhì)量M="0.5" kg，滑塊與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，小車的絕緣板足夠長(zhǎng)，它們所在的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B="2.0" T的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，開始時(shí)小車靜止在光滑水平面上，當(dāng)一個(gè)擺長(zhǎng)為L="1.25" m，擺球質(zhì)量m="0.4" kg的單擺從水平位置由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)與小車相撞，如圖所示，碰撞后擺球恰好靜止，g取10 m/s2.求：

（1）小車碰撞后瞬間的速度是多少？

（2）擺球與小車碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E是多少？

（3）碰撞后小車的最終速度是多少？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在軸上方有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在軸下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且==5N/C，在圖中虛線（虛線與軸負(fù)方向成角）的右側(cè)和軸下方之間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T．有一長(zhǎng)L=5m的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O＇點(diǎn)，另一端拴有一質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=+0.2C的小球，小球可繞O＇點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)， OO＇間距為L，與軸正方向成角．先將小球放在O＇正上方且繩恰好伸直的位置處由靜止釋放，當(dāng)小球進(jìn)入磁場(chǎng)前瞬間繩子繃斷．重力加速度g取10m/s2．求：

（1）繃緊過程中細(xì)繩對(duì)小球所做的功；

（2）小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度；

（3）小球從進(jìn)入磁場(chǎng)到小球穿越磁場(chǎng)后第一次打在軸上所用的時(shí)間及打在軸上點(diǎn)的坐標(biāo)。

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