如图所示，光滑水平面上方有垂直纸面向里、磁感应强度B=0.5T的匀

问题问答题

如图所示，光滑水平面上方有垂直纸面向里、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，质量M=2kg的平板小车以v₀=14m/s的速度在水平面上运动，将质量为m=0.1kg、电荷量q=0.2C的绝缘小物块，无初速的放在小车的右端，小车足够长，与物块之间有摩擦，g取10m/s²．求：

（1）物块的最大速度；

（2）小车的最小速度；

（3）产生的最大内能．

答案

（1）设物块与小车对静止由动量守恒：MV₀=（M+m）V 则V=13.3m/s

因qVB=1.33N＞mg=1N 故小车、物块不会相对静止

则当qV_mB=mg时物块有最大速度 V_M=

=10m/s

（2）当物块速度最大时，小车速度最小

由水平方向上动量守恒：MV₀=MV₁+mV_m

∴V₁=13.5m/s

（3）由能量守恒，产生的最大内能：

MV02-

MV12-

MVM2

∴Q=8.75J

答：（1）物块的最大速度为10m/s；（2）小车的最小速度为13.5m/s；（3）产生的最大内能为8.75J．