如圖所示,質(zhì)量為M=3.0 kg的小車靜止在光滑的水平面上,其AD部分是粗糙的水平導(dǎo)軌,DC部分是光滑的四分之一圓軌道,整個(gè)導(dǎo)軌由絕緣材料做成,并處于B=1.0 T方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,今有一質(zhì)量為m=1.0 kg的金屬塊(可視為質(zhì)點(diǎn))帶有q:=2×10-3 c的負(fù)電,它以v0=8 m/s的速度沖上小車,當(dāng)它將要通過D點(diǎn)時(shí),它對(duì)水平導(dǎo)軌的壓力為9.8l N,(g取9.8 m/s)求:

(1)m從A到D的過程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少?

(2)若m剛過D點(diǎn)時(shí)立即撤去磁場(chǎng),則在這以后小車所能獲得的最大速度為多少?

答案:
解析:

  (1)在D點(diǎn)處

  F=Bqv1 ①     2分

  FN-mg-F=0 、凇    2分

  A→D:mv0=Mv2+mv1  ③     3分

  △E= 、堋    3分

  解①②③④得△E=18J     2分;

  (2)m再次回到D點(diǎn)時(shí)M有最大速度

  mv1+Mv2=mv3+Mv4  ⑤     3分

   、蕖    2分

  解①②③④⑤⑥可得  v4=3(m/s)     2分


練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)前2 s內(nèi)重力做的功

(2)2 s末重力的瞬時(shí)功率

 

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(2)2 s末重力的瞬時(shí)功率

 

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(1)圓柱體對(duì)豎直右壁的壓力大小

(2)推力F的大小

 

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