题目内容

如图所示,光滑水平地面上方ABCD区域存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场,电场强度E=1×106N/C,方向竖直向上,AD距离为2m,CD高度为1m,一厚度不计的绝缘长木板其右端距B点2m,木板质量M=2kg,在木板右端放有一带电量q=+ 1×10-6C的小铁块(可视为质点),其质量m=0.1kg,小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.4,现对长木板施加一水平向右的恒力F1=12.4N,作用1s后撤去恒力,g取10m/s2.

(1)求前1s小铁块的加速度大小am,长木板加速度大小aM;

(2)要使小铁块最终回到长木板上且不与长木板发生碰撞,求磁感强度B的最小值;

(3)在t=1s时再给长木板施加一个水平向左的力F2,满足(2)条件下,要使小铁块回到长木板时恰能相对长木板静止,求木板的最小长度(计算过程π取3.14).

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