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如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速度地放置一质量为0.1kg、电荷量为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以认为等于滑动摩擦力。现对木板施加一方向水平向左、大小为0.6N的恒力为F,g取10m/s2,则


  1. A.
    木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动
  2. B.
    滑块开始做匀加速直线运动,然后做加速度减小的变加速运动,最后做匀速运动
  3. C.
    最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10 m/s的匀速运动
  4. D.
    最终木板做加速度为3 m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10 m/s的匀速运动
BD
试题分析:设滑块质量为m、木板质量为M,两者动摩擦因数为μ。
设滑块与木板之间恰好发生相对滑动所用的拉力为Fc
由μmg=mac,   Fc=(M+m)ac     可得:Fc=1.5N;      
∵0.6N<1.5N,∴起初一段时间内木板与滑块保持相对静止,具有共同加速度a。
对整体由牛顿第二定律:a==2m/s2       
随着滑块速度的增加,受到向上的洛仑兹力变大,所以滑块与木板之间的弹力变小,最大静摩擦力也变小。当滑块所受静摩擦力等于最大静摩擦力的时候,两者发生相对滑动,由:f=ma=0.2N;f=μ(mg-Bqv);可得:v=6m/s;
又v=at  ,可得:t=3s
当滑块所受洛仑兹力与重力相等时,滑块开始作匀速运动,速度达到最大值。
由mg=Bqv,  可得:最终速度v=10m/s
考点:考查力与运动的关系
点评:明确两物体间的摩擦力增大到最大静摩擦力时开始发生相对滑动,注意洛伦兹力随着水平方向的速度的增大而增大,使得物体与木板间的正压力减小,最大静摩擦力逐渐减小,这是两者发生相对滑动的根本原因
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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