题目内容
(12分)如图所示,光滑水平面上有一质量为M的足够长木板,板的右端放一质量为m、带正电荷量为q的绝缘滑块,滑块与板间的动摩擦因数为μ,在水平面上方有区域足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。开始时整个装置处于静止状态,现对木板施一水平向右的恒定拉力,使其从静止开始向右运动,设滑块与木板间的最大静摩擦力等于两者间的滑动摩擦力。
(1) 判断绝缘块与木板发生相对滑动前,绝缘块所受摩擦力是否变化?如变化,请说明怎样变化;如不变,请求出摩擦力的值。
(2)经多长时间绝缘块开始在木板上发生相对滑动。
解析:
(1)判断绝缘块与木板发生相对滑动前,绝缘块所受摩擦力不变
对整体根据牛顿第二定律 ①
对滑块根据牛顿第二定律 ②
由①②可得 ③
(2)当滑块在木板上刚好发生相对滑动时,二者间摩擦力为最大静摩擦力
对滑块竖直方向受力分析有 ④
⑤
对长木板根据动量定理 ⑥
对滑块根据动量定理 ⑦
由③④⑤⑥⑦可得 ⑧
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