【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（-查字典问答网

来自郭秀兰的问题

　　【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】

　　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。

1回答

2020-02-10 09:12

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程华

　　(1)0.5s (2)18.94J

　　（1）设小车的加速度为a1，对小车由牛顿第二定律：

　　解得：

　　小车进入磁场前有：

　　解得：

　　（2）设F作用时间为t0，对物体B：

　　物体进入磁场前有：

　　解得：

　　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：

　　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：

　　得：

　　因为，所以小车与物体不会相对静止。

　　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：

　　即：整个过程中产生的内能为

2020-02-10 09:16:30

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