2013北京东城二模物理试题及答案(4)

同理得 Blq出 m(v v1)

又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同，因而有 q入＝ q出

故得 v0－v = v－v 1 即 v =

v0＋v 1

= 6 m／s 2

所以，小车进入磁场过程中线圈克服安培力做功

W克

11112(M m)v0 M m)v2 1 102 1 62 32（J） 2222

24．解：

（1）由动量守恒定律得：

Mv0 (M m)v 解得v

Mv0

M m

2

11Mmv022

由能量守恒得：Q Mv0 (M m)v 6J

222(M m)

（2）设恒力F取最小值为F1，滑块加速度为a1，此时滑块恰好到达车的左端，则

滑块运动到车左端的时间 t1 由几何关系有 v0t1

v0

a1

① ② ③

v0L

t1 22

由牛顿定律有 F1 mg ma1

由①②③式代入数据解得 t1 0.5，sF1 6N

则恒力F大小应该满足条件是 F 6N

（3）力F取最小值，当滑块运动到车左端后，为使滑块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动（设运动加速度为a2，时间为t2），再做匀减速运动（设运动加速度大小为a3）．到达车右端时，与车达共同速度．则有

F1 mg ma2

④ ⑤ ⑥

mg ma3

22

t12a2

a2t2 2 L 22a3

由④⑤⑥式代入数据解得

t2

0.58s 3

则力F的作用时间t应满足 t1 t t，即0.5s t 1.08s 1 t2