如图所示.一长为l.质量为M的绝缘板静止在光滑水平面上.板的中点有一个质量为m的小物块.它带有电荷量为q的正电荷.在绝缘板右侧有一磁感应强度为B.方向垂直于纸面向里的匀强磁场.磁场的宽度也为l.在水平恒力F的作用下绝缘板与物块一起向右运动.物块进入磁场前与绝缘板相对静止.进入后与绝缘板产生相对滑动.当物块运动到磁场的右边界时.恰好位于� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，一长为l、质量为M的绝缘板静止在光滑水平面上，板的中点有一个质量为m的小物块，它带有电荷量为q的正电荷。在绝缘板右侧有一磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽度也为l。在水平恒力F的作用下绝缘板与物块一起向右运动。物块进入磁场前与绝缘板相对静止，进入后与绝缘板产生相对滑动，当物块运动到磁场的右边界时，恰好位于绝缘板的左端，此时物块与板间的摩擦力刚好减为零，已知物块经过磁场所用的时间为t。求：

（1）物块进入磁场左边界时的速度大小；
（2）物块到达磁场右边界时的速度大小；
（3）绝缘板完全穿出磁场时的速度大小。

（1）（2）（3）

试题分析：（1）M和m在恒力F作用下一起向右运动，设小物块进入磁场左边界时的速度为v₁，由动能定理得

（2）已知物块到达磁场右边界时摩擦力恰好减为零，设物块穿出磁场时的速度为v₂

（3）设绝缘板完全穿出磁场时的速度大小为V，此过程中摩擦力的冲量大小为I_f由动量定理得

点评：做此类型的题目的关键是将整个过程分成几个小过程，切记一定要分清各个过程中物体的始末状态以及运动性质

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（1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O’点的速度大小；
（2）为使小球刚好落在A点，圆盘转动的角速度应为多大？
（3）为使小球能落到圆盘上，小车在水平拉力F作用时运动的距离范围应为多大？

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现去掉钉子（水平面依然光滑未被破坏）不固定小车，而让其左侧靠在竖直墙壁上，该物块仍从原高度处无初速下落，如乙图所示。
不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失，已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2