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如图所示，在光滑水平面右侧有一竖直的弹性墙壁，墙壁左侧停放一

如图所示，在光滑水平面右侧有一竖直的弹性墙壁，墙壁左侧停放一足够长、质量为M的平板小车，质量m（M=3m）的可看作质点的物块从小车左端以速度v0滑上车的水平面，已知物块与车面间动摩擦因数为μ，小车与墙壁碰撞后每次均能原速率弹回。
（1）若在小车与墙壁碰撞前，物块与小车已相对静止，则碰前二者的共同速度多大？小车初始与墙壁的距离so应该满足的条件是什么？
（2）若，最终小车与物块间产生的内能是多少？
（3）若小车与墙壁发生一次碰撞后，物块和小车最终都停止，则小车最初与墙壁间距离so应该是多少？在此情形下物块最终距车左端多远？
 

答案

（15分）解：（1）以最大速度从O点垂直金属条向左垂直射入磁场的光电子，做圆周运动打在C点，其轨迹半径为R＝ …………………………………………………………………1分 由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有 ……………………………1分 设该金属的逸出功为W，由爱因斯坦光电效应方程有 ………2分 而 …………………………………………………1分 上述方程联立解得 …………………………………………2分 （2）设光电子在磁场中运动的时间为t，轨迹半径为r，同理有 光电子转过的圆心角为 ……………………………………2分或 …………………………………1分 光电子作圆周运动的周期 ……………………………………1分 且有 ……………………………………1分上述方程解得，光电子在磁场中运动的时间 ……………2分或 ……………1分

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