题目内容

【题目】如图所示,空间有一垂直纸面的磁感应强度为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恒力,g10m/s2.则(

A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动

B.滑块开始做加速度减小的变加速运动,最后做速度为10m/s匀速运动

C.木板先做加速度为2m/s2匀加速运动,再做加速度增大的运动,最后做加速度为3m/s2的匀加速运动

D.t=5s后滑块和木板开始有相对运动

【答案】BC

【解析】

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.

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=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,滑块开始做加速度减小的变加速运动,木板做加速度增大的加速运动;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=.故A错误,BC正确.

D、滑块开始一起做a=2m/s2加速直线运动,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,滑块开始做加速度减小的变加速运动,所以速度增大到10m/s所用的时间大于5s.故D错误.

故选BC

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