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摩擦因數(shù)μ=0.4，小車的絕緣板足夠長，它們所在的空間存在著磁感應(yīng)強度B="2.0" T的水平方向的勻強磁場，開始時小車靜止在光滑水平面上，當(dāng)一個擺長為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，擺到最低點時與小車相撞，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）小球下落到最低點時的速度為，根據(jù)動能定理可得：，解得，小球與小車碰撞過程中，動量守恒，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械能為：，帶入數(shù)據(jù)可得，
（3）假設(shè)m′最終能與M一起運動，由動量守恒定律得：
，解得
以速度運動時受到的向上洛侖茲力
所以在還未到時已與M分開了．由上面分析可知當(dāng)的速度為時便與M分開了，根據(jù)動量守恒定律可得方程：解得
考點：本題考查了機械能守恒定律和動量守恒定理及洛倫茲力的應(yīng)用，
點評：要求同學(xué)們能根據(jù)求解需要選擇不同的過程運動機械能守恒定律和動量守恒定理，難度較大．

練習(xí)冊系列答案
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電場E1，在x軸下方有豎直向上的勻強電場E2，且E1=E2=5N/C，在圖中虛線（虛線與y軸負方向成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磁場，磁感應(yīng)強度B=2T．有一長L=5
2
m的不可伸長的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O'點，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'點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OO'間距為L，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)小球進入磁場前瞬間繩子繃斷．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）小球剛進入磁場區(qū)域時的速度．
（2）細繩繃緊過程中對小球的彈力所做的功．
（3）小球從進入磁場到小球穿越磁場后第一次打在x軸上所用的時間及打在x軸上點的坐標(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摩擦因數(shù)μ=0.4，小車的絕緣板足夠長，它們所在的空間存在著磁感應(yīng)強度B=2.0T的水平方向的勻強磁場，開始時小車靜止在光滑水平面上，當(dāng)一個擺長為L=1.25m，擺球質(zhì)量m=0.4kg的單擺從水平位置由靜止釋放，擺到最低點時與小車相撞，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摩擦因數(shù)μ=0.4，小車的絕緣板足夠長，它們所在的空間存在著磁感應(yīng)強度B="2.0" T的水平方向的勻強磁場，開始時小車靜止在光滑水平面上，當(dāng)一個擺長為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，擺到最低點時與小車相撞，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電場，在軸下方有豎直向上的勻強電場，且==5N/C，在圖中虛線（虛線與軸負方向成角）的右側(cè)和軸下方之間存在著垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=2T．有一長L=5m的不可伸長的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O＇點，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＇點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動， 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)小球進入磁場前瞬間繩子繃斷．重力加速度g取10m/s2．求：

（1）繃緊過程中細繩對小球所做的功；

（2）小球剛進入磁場區(qū)域時的速度；

（3）小球從進入磁場到小球穿越磁場后第一次打在軸上所用的時間及打在軸上點的坐標(biāo)。

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