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    如图所示，质量M＝3.0kg的小车静止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平导轨，DC部分是光滑的圆弧形导轨．整个导轨是由绝缘材料制成并处于B＝1.0T垂直纸面向里的匀强磁场中．今有一质量m＝1.0kg的金属块(可视为质点)，带q＝2.0×103C的负电，以v0＝8m/s的速度冲上小车，当将要过D点时，对水平导轨的压力为9.81N(g取9.8m/s2)．

    (1)求m从A到D过程中，系统的机械能损失多少？

    (2)若m通过D点时立即撤去磁场，这以后小车能获得的最大速度是多少？

     

    答案：见详解
    解析：

    (1)由于洛伦兹力作用，金属块对车面压力增大，若达D时速度为v1，则

    qv1B＋mg＝N

    v1＝＝＝5.0m/s

    设此时小车速度为V1，金属块由A→D动量守恒，则：mv0＝mv1＋MV1

    得V1＝1.0m/s

    ΔE＝mv02－mv12－MV12

    ΔE＝18J．

    (2)在金属块冲上圆弧和返回D点过程中，小车总被加速，所以m返回D时小车速度最大，此过程中水平动量守恒和机械能守恒

    mv1＋MV1＝mv2＋MV2

    mv12＋MV12＝mv22＋MV22

    联立解得：V2＝1m/s(舍去)，V2＝3m/s．


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    (1)求m从A到D过程中，系统的机械能损失多少？

    (2)若m通过D点时立即撤去磁场，这以后小车能获得的最大速度是多少？

     

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    (1)求A、B在车上停止滑动时车的速度；

    (2)车的长度至少是多少；

    (3)在下图所给出的坐标系中画出0至4.0 s内小车的速度－时间图象．

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    科目：高中物理 来源：天津市耀华中学2012届高三第一次模拟考试物理试题 题型：038

    如图所示，质量M＝3.0 kg的小车静止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平导轨，DC部分是光滑的圆弧导轨，整个导轨都是由绝缘材料制成的，小车所在平面内有竖直向上E＝40 N/C的匀强电场和垂直纸面向里B＝2.0 T的匀强磁场．今有一质量为m＝1.0 kg带负电的滑块(可视为质点)以v0＝8 m/s的水平速度向右冲上小车，当它即将过D点时速度达到v1＝5 m/s，对水平导软的压力为l0.5 N，(g取10 m/s2)．

    (1)求滑块的电量；

    (2)求滑块从A到D的过程中，小车、滑块系统损失的机械能；

    (3)若滑块通过D时立即撤去磁场，求此后小车所能获得的最大速度．

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    科目：高中物理 来源：全国各地重点中学联考、高考物理模拟试卷压轴题精选一百道 题型：038

    如图所示，质量M＝3.5 kg的小车静止于光滑水平面上靠近桌子处，其上表面与水平桌面相平，小车长L＝1.2 m，其左端放有一质量为m2＝0.5 kg的滑块Q．水平放置的轻弹簧左端固定，质量为m1＝1 kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触．此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时，推力做的功为WF，撤去推力后，P沿桌面滑动到达C点时的速度为2 m/s，并与小车上的Q相碰，最后Q停在小车的右端，P停在距小车左端S＝0.5 m处．已知AB间距L1＝5 cm，A点离桌子边沿C点距离L2＝90 cm，P与桌面间动摩擦因数μ1＝0.4，P、Q与小车表面间动摩擦因数μ2＝0.1．(g＝10 m/s．)求：

    (1)推力做的功WF；

    (2)P与Q碰撞后瞬间Q的速度大小和小车最后速度v．

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