动量守恒定律的应用(与电磁场的结合)
?/p>
8
?/p>
如图所示,小车
A
质量?/p>
kg
m
A
2
?/p>
置于光滑水平面上。初速度?/p>
s
m
v
/
14
?/p>
,带
电量
q=0.2C
的可视为质点的物?/p>
B,
质量?/p>
kg
m
B
1
.
0
?/p>
,
轻放在小车的右端
,
它们的周转围?/p>
在匀强磁?/p>
,
方向垂直纸面向里
,
磁场强度?/p>
B=0.5T,
物体
B
与小车之间有摩擦?/p>
,
小车足够?/p>
.
?/p>
(1)
物体
B
的最大速度
.(2)
小车
A
的最小速度
.(3)
在此过程中转变成多少内能
[
解析
:
小车受到摩擦力作减速运?/p>
,
物体
B
受到摩擦力作用而加速运?/p>
,
其受到的磁场
力方向向?/p>
,
?/p>
A
?/p>
B
作为一个系?/p>
,
在竖?
方向上合外力为零
,
水平方向不受外力作用
,
系统总动量守?/p>
.
当物?/p>
B
受到的磁场力和所?/p>
重力平衡?/p>
,
其速度最?/p>
,
此时小车
A
的速度最?/p>
,
在这个过程中系统损失的动能转变成?/p>
?/p>
.(1)
mg
qBv
?/p>
1
s
m
qB
g
m
v
B
/
10
1
?/p>
?
(2)
根据动量守恒定律?/p>
:
s
m
v
Mv
mv
Mv
/
5
.
13
2
2
1
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
(3)
J
mv
Mv
Mv
Q
75
.
8
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
25
?/p>
?/p>
20
分)
如图所示为一个模拟货物传送的装置?/p>
A
是一个表面绝缘?/p>
质量
M
?/p>
100kg
?
电量
q
=十
6.0
×
10
?
2
C
的传送小车,小车置于光滑的水平地面上。在传送途中,有一个水
平电场,电场强度?/p>
E
?/p>
4.0
×
10
3
V/m
,可以通过开关控制其有无。现将质?/p>
m
?/p>
20kg
?/p>
货物
B
放置在小车左端,
让它们以
v
?/p>
2m/s
的共同速度向右滑行?/p>
在货物和小车快到终点
时,闭合开关产生一个水平向左的匀强电
场,经过一段时间后关闭电场,当货物?/p>
达目的地时,小车和货物的速度恰好都为
零。已知货物与小车之间的动摩擦因素
?/p>
?/p>
0.1
?/p>
?/p>
1
?/p>
试指出关闭电场的瞬间?/p>
货物和小?/p>
的速度方向?/p>
?/p>
2
)为了使货物不滑离小车的另一端,小车至少多长?/p>
(货物不带电且体积大小不计,
g
?/p>
10 rn
?/p>
s
2
?/p>
25.
?/p>
20
分)
?/p>
1
)货物和小车的速度方向分别向右和向?/p>
?/p>
3
分)
?/p>
2
)设关闭电场的瞬间,货物和小车的速度大小分别?/p>
B
v
?/p>
A
v
;电场存在时和电场消?/p>
后货物在小车上相对滑行的距离分别?/p>
1
L
?/p>
2
L
?/p>
电场存在的时间是
t
?/p>
该段时间内货物和?
A
B
V