题目内容
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.现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N恒力,g取10m/s2.则D( )
A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动
B.最终木板做加速度为2 m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动
C.最终木板做加速度为3 m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动
D.如只将电荷改为负电荷其它条件不变,木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动
【答案】分析: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.
解答:解: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,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、B错误,C正确.
D、如只将电荷改为负电荷其它条件不变,系统开始一起做匀加速直线运动,滑块受到竖直向下的洛伦兹力,与木板之间不发生相对滑动.一起做加速度为2m/s2的匀加速运动.故D正确.
故选CD.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析木板和滑块的受力情况,进而判断运动情况.
解答:解: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,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、B错误,C正确.
D、如只将电荷改为负电荷其它条件不变,系统开始一起做匀加速直线运动,滑块受到竖直向下的洛伦兹力,与木板之间不发生相对滑动.一起做加速度为2m/s2的匀加速运动.故D正确.
故选CD.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析木板和滑块的受力情况,进而判断运动情况.
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