题目内容

【题目】如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M=0.2kg足够长的木板,在其左端放置一质量m=0.1kg,电荷量q=+0.2C的滑块(可视为质点,运动过程电量保持不变),滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.5,开始系统都处于静止状态.整个空间存在垂直于纸面向外,大小为B=0.5T的匀强磁场.t=0时木板受到一水平向左,大小为F=0.6N的恒力作用,设滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g10m/s2.求:

(1)摩擦力对滑块所做的总功;

(2)当滑块的运动达到稳定状态且木板的速度v=25m/s时同时撤去恒力和磁场,求撤去后滑块与木板间的相对位移.

【答案】(1)5J(2)15m

【解析】1)设滑块匀速运动的速度v1,则 mg=qv1B

解得 v1=10m/s

对滑块,由动能定理得:

2)当木板的速度v=25m/s时同时撤去恒力和磁场,滑块匀加速运动,木板匀减速运动;

对滑块加速运动的加速度大小:

对木板减速运动的加速度大小:

设经过时间t,滑块和木板速度相等:v2=v1+a1t=v-a2t

解得:v2=20m/s

这段时间滑块与木板的相对位移:

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