题目内容
【题目】如图所示,在光滑绝缘的水平面上叠放着两个物块A和B,A带负电、质量为m、电荷量为q,B质量为2m、不带电,A和B间动摩擦因数为0.5.初始时A、B处于静止状态,现将大小为F=mg的水平恒力作用在B上,g为重力加速度.A、B处于水平向里的磁场之中,磁感应强度大小为B0.若A、B间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 水平力作用瞬间,A的加速度大小为
B. A做匀加速运动的时间为
C. A的最大速度为
D. B的最大加速度为g
【答案】C
【解析】设物块A与木板发生相对滑动前,A所受摩擦力不变;以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有:F=(2m+m)a,对滑块隔离分析,根据牛顿第二定律有:Ff=ma,联立解得: ,可知假设是正确的,A的加速度为: ,故A错误;A带负电,根据左手定则可知,A向左运动的过程中受到的洛伦兹力的方向向上;当物块A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:FN+qvB=mg,则摩擦力为:Ff=μFN,对长木板根据动量定理有:Ft-Fft=2mv,对滑块根据动量定理有:Fft=mv,联立解得: ,故B错误;A达到速度最大时,A与B之间的摩擦力等于0,可知A受到的洛伦兹力的大小与重力相等则:mg=qvmB0,解得: ,故C正确;当A对B 的作用力等于0时,B在水平方向只受到拉力F的作用,此时的加速度最大,由牛顿第二定律得:mg=2mam,解得: ,故D错误。所以C正确,ABD错误。
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