试题难度:难度:中档 试题类型:问答题 试题内容: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)

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试题答案:(1)根据题意由:I=Mv0,得 v0=IM=13m/s,根据动量定理得:Ek=12Mv20=169J.(2)设A、B刚分离时B的速度为vB,则: BqvB=mg,即 vB=mgBq=10m/s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vAA、B系统水平方向动量守恒:Mv0=MvA+mvB∴vA=Mv0-mvBM=11m/s 在A与B相互作用过程中系统增加的内能为:Q=△E=12Mv20-12Mv2A-12Mv2B=28J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.