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qVmB=mg时 物块有最大速度 VM=
=10m/smg qB
（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+mVm
∴V1=13.5m/s
（3）由能量守恒，产生的最大内能：
Q=
MV02-1 2
MV12-1 2
MVM21 2
∴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．