题目内容
【题目】如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为1T的匀强磁场,一质量为0.3kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为0.1 kg带正电的滑块,电荷量为0.2C,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等于滑动摩擦力。 t=0时刻开始对木板施加方向水平向左、大小为1.2N的恒力,g取10m/s2,则( )
A.木板和滑块一直做加速度为3 m/s2的匀加速直线运动
B.0.5s 末滑块的速度是1.5 m/s
C.最终木板做加速度为4 m/s2的匀加速直线运动,滑块做速度为5 m/s的匀速直线运动
D.整个运动过程中摩擦力对滑块做的功为1.25J
【答案】BCD
【解析】
AC.由于滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为μg=5m/s2,所以当1.2N的恒力作用于木板时,系统一起以
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=5m/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,加速度
可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动,然后发生相对滑动,做加速度减小的变加速,最后做速度为5m/s的匀速运动,故A错误,C正确。
B.木块开始的加速度为3m/s2,当恰好要开始滑动时
f=μ(mg-qv1B)=ma
代入数据得
v1=2m/s
此后木块的加速度减小,则此时刻用时间为
则0.5s 末滑块的速度是
v'=at'=1.5 m/s
选项B正确;
D.整个运动过程中摩擦力对滑块做的功为
选项D正确。
故选BCD。
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