问题
问答题
如图所示，质量为M=2kg的小车A静止在光滑水平面上，A的右端停放有一个质量为m=0.4kg带正电荷q=0.8C的小物体B．整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，现从小车的左端，给小车A一个水平向右的瞬时冲量I=26N•s，使小车获得一个水平向右的初速度，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求：
（1）瞬时冲量使小车获得的动能．
（2）物体B的最大速度．
（3）在A与B相互作用过程中系统增加的内能．（g=10m/s2）
答案
（1）根据题意由：I=Mv0，得 v0=
=13m/s，I M
根据动量定理得：Ek=
M1 2
=169J．v 20
（2）设A、B刚分离时B的速度为vB，则：
BqvB=mg，即 vB=
=10m/smg Bq
若A、B能相对静止．设共同速度为v，
由 Mv0=（M+m）v，
解得：v=10.8m/s
因vB＜v，说明A、B在没有达到共同速度前就分离了，
所以B的最大速度为vB=10m/s．
（3）设当物体B的速度最大时物体A的速度为vA
A、B系统水平方向动量守恒：Mv0=MvA+mvB
∴vA=
=11m/s Mv0-mvB M
在A与B相互作用过程中系统增加的内能为：Q=△E=
M1 2
-v 20
M1 2
-v 2A
M1 2
=28Jv 2B
答：
（1）瞬时冲量使小车获得的动能为169J．
（2）物体B的最大速度为10m/s．
（3）在A与B相互作用过程中系统增加的内能为28J．