Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M＝2 kg的平板小車靜止在光滑的水平面上，小物塊A、B靜止在平板車上的C點(diǎn)，A、B間絕緣且?jiàn)A有少量炸藥．已知mA＝2 kg，mB＝1 kg，A、B與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，A帶負(fù)電，電荷量為q，B不帶電．平板車所在區(qū)域內(nèi)有范圍很大的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，且qB0＝10 N·s/m.炸藥瞬間爆炸后釋放的能量為12 J，并全部轉(zhuǎn)化為A、B的動(dòng)能，使得A向左運(yùn)動(dòng)、B向右運(yùn)動(dòng)．取g＝10 m/s2，小車足夠長(zhǎng)，求B相對(duì)小車滑行的距離．

Answer 1

【答案】m

【解析】

爆炸過(guò)程中A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒、能量守恒，設(shè)向左為正，有0＝mAvA＋mBvB；

mAv＋mBv＝12 J

解得vA＝2 m/s，vB＝－4 m/s.

爆炸后，對(duì)A有qB0vA＝mAg＝20 N，因此A與平板車之間無(wú)摩擦而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從左端滑離小車．

對(duì)B與小車組成的系統(tǒng)，設(shè)其最終的速度為v，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒有mBvB＝(M＋mB)v

－μmBg·Δs＝(M＋mB)v2－mBv，解得Δs＝ m.