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精英家教网如图所示,空间有一垂直纸面向外、磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.t=0时对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力F,g取10m/s2.则(  )
分析:先求出木块静摩擦力能提供的最大加速度,再根据牛顿第二定律判断当0.6N的恒力作用于木板时,系统一起运动的加速度,当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,此时摩擦力等于零,此后物块做匀速运动,木板做匀加速直线运动.
解答:解:ABC、由于动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为5m/s2,所以当0.6N的恒力作用于木板时,系统一起以a=
F
M+m
=
0.6
0.2+0.1
m/s2=2m/s2
的加速度一起运动,当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,此时Bqv=mg,解得:v=10m/s,此时摩擦力消失,滑块做匀速运动,而木板在恒力作用下做匀加速运动,a=
F
m
=
0.6
0.2
m/s2=3m/s2
.可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动,然后发生相对滑动,做加速度减小的变加速,最后做速度为10m/s的匀速运动.故A、B错误,C正确.
D、木块开始的加速度为2m/s2,然后加速度逐渐减小,当减小到零,与木板脱离做匀速直线运动,知5s末的速度小于10m/s,知此时摩擦力不为零,还未脱离木板.故D正确.
故选CD.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析木板和滑块的受力情况,进而判断运动情况.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?海淀区一模)如图所示,PR是一长为L=0.64m的绝缘平板固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端.整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度为d=0.32m,一个质量为m=0.50×10-3kg、带电荷量为q=5.0×10-2C的物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动.物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响),物体返回时在磁场中仍作匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4,物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20,g取10m/s2.求:
(1)电场强度E的大小;
(2)物体从P运动到R的时间.

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年河南省许昌市三校高三上学期期末考试(理综)物理部分 题型:选择题

如图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向垂 直纸面向里,磁场上、下边界分别位于水平面2、4处。在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,磁场上下边界之间的距离大于水平面1、2之间的距离。线圈下边位于水平面1处,由静止释放。若线圈下边刚通过水平面1、2、3(位于磁场中)和4时,线圈的加速度大小分别为a1、a2、a3和a4,且下落过程始终做加速运动,则(  )

A.a1=a3>a2>a4        B.a1<a2<a3<a4

C.a1>a2>a3>a4           D.a1=a3>a4>a2

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,PR是一长为L=0.64m的绝缘平板固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端。整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度0.32m。一个质量m=0.50×103kg、带电荷量为q=5.0×102C的小物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动。当物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响),物体返回时在磁场中仍作匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4。若物体与平板间的动摩擦因数取10m/s2
   (1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电;
   (2)求磁感应强度B的大小;
   (3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能。

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科目:高中物理 来源:2005年北京市海淀区高考物理一模反馈试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,PR是一长为L=0.64m的绝缘平板固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端.整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度为d=0.32m,一个质量为m=0.50×10-3kg、带电荷量为q=5.0×10-2C的物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动.物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响),物体返回时在磁场中仍作匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4,物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20,g取10m/s2.求:
(1)电场强度E的大小;
(2)物体从P运动到R的时间.

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如图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向垂 直纸面向里,磁场上、下边界分别位于水平面2、4处。在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,磁场上下边界之间的距离大于水平面1、2之间的距离。线圈下边位于水平面1处,由静止释放。若线圈下边刚通过水平面1、2、3(位于磁场中)和4时,线圈的加速度大小分别为a1、a2、a3和a4,且下落过程始终做加速运动,则(   )

A.a1=a3>a2>a4        B.a1<a2<a3<a4

C.a1>a2>a3>a4           D.a1=a3>a4>a2

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