题目内容

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且足够长的绝缘塑料板静止在光滑水平面上.在塑料板左端无初速度放置一质量为0.1kg、带电荷量为+0.2C的滑块,滑块与绝缘塑料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.现对塑料板施加方向水平向左、大小为0.6N的恒力,g取10m/s2,则下列说法正确的是(  )
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:A、B、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
=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
=3m/s2,故A错误,B正确;
C、由于洛伦兹力的作用,当滑块即将与板相对滑动时,有:f=ma,(其中a=2m/s2
即μ(mg-qvB)=ma
其中:v=at
联立解得:t=4s
即相对静止的时间为4s,此后还有变加速过程,故总时间一定不等于3s,故C错误;
D、根据动量定理,塑料板施加给滑块的摩擦力对滑块的冲量为:I=mv=0.1kg×10m/s=1N?S,故D正确;
故选BD.
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.
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