如圖所示,空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為0.2kg足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無初速度地放置一質(zhì)量為0.1kg、電荷量為q=+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間的動摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動摩擦力,F(xiàn)對木板施加一方向水平向左、大小為0.6N的恒力為F,g取10m/s2,則


  1. A.
    木板和滑塊一直做加速度為2 m/s2的勻加速運(yùn)動
  2. B.
    滑塊開始做勻加速直線運(yùn)動,然后做加速度減小的變加速運(yùn)動,最后做勻速運(yùn)動
  3. C.
    最終木板做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動,滑塊做速度為10 m/s的勻速運(yùn)動
  4. D.
    最終木板做加速度為3 m/s2的勻加速運(yùn)動,滑塊做速度為10 m/s的勻速運(yùn)動
BD
試題分析:設(shè)滑塊質(zhì)量為m、木板質(zhì)量為M,兩者動摩擦因數(shù)為μ。
設(shè)滑塊與木板之間恰好發(fā)生相對滑動所用的拉力為Fc,
由μmg=mac,   Fc=(M+m)ac     可得:Fc=1.5N;      
∵0.6N<1.5N,∴起初一段時間內(nèi)木板與滑塊保持相對靜止,具有共同加速度a。
對整體由牛頓第二定律:a==2m/s2       
隨著滑塊速度的增加,受到向上的洛侖茲力變大,所以滑塊與木板之間的彈力變小,最大靜摩擦力也變小。當(dāng)滑塊所受靜摩擦力等于最大靜摩擦力的時候,兩者發(fā)生相對滑動,由:f=ma=0.2N;f=μ(mg-Bqv);可得:v=6m/s;
又v=at  ,可得:t=3s
當(dāng)滑塊所受洛侖茲力與重力相等時,滑塊開始作勻速運(yùn)動,速度達(dá)到最大值。
由mg=Bqv,  可得:最終速度v=10m/s
考點(diǎn):考查力與運(yùn)動的關(guān)系
點(diǎn)評:明確兩物體間的摩擦力增大到最大靜摩擦力時開始發(fā)生相對滑動,注意洛倫茲力隨著水平方向的速度的增大而增大,使得物體與木板間的正壓力減小,最大靜摩擦力逐漸減小,這是兩者發(fā)生相對滑動的根本原因
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?海淀區(qū)一模)如圖所示,PR是一長為L=0.64m的絕緣平板固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端.整個空間有一個平行于PR的勻強(qiáng)電場E,在板的右半部分有一個垂于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B,磁場的寬度為d=0.32m,一個質(zhì)量為m=0.50×10-3kg、帶電荷量為q=5.0×10-2C的物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動,從D點(diǎn)進(jìn)入磁場后恰能做勻速直線運(yùn)動.物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤掉電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍作勻速運(yùn)動,離開磁場后做減速運(yùn)動,停在C點(diǎn),PC=L/4,物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2.求:
(1)電場強(qiáng)度E的大。
(2)物體從P運(yùn)動到R的時間.

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年河南省許昌市三校高三上學(xué)期期末考試(理綜)物理部分 題型:選擇題

如圖所示,空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂 直紙面向里,磁場上、下邊界分別位于水平面2、4處。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈,線圈上下邊的距離很短,磁場上下邊界之間的距離大于水平面1、2之間的距離。線圈下邊位于水平面1處,由靜止釋放。若線圈下邊剛通過水平面1、2、3(位于磁場中)和4時,線圈的加速度大小分別為a1、a2、a3和a4,且下落過程始終做加速運(yùn)動,則(  )

A.a(chǎn)1=a3>a2>a4        B.a(chǎn)1<a2<a3<a4

C.a(chǎn)1>a2>a3>a4           D.a(chǎn)1=a3>a4>a2

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,PR是一長為L=0.64m的絕緣平板固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端。整個空間有一個平行于PR的勻強(qiáng)電場E,在板的右半部分有一個垂于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B,磁場的寬度0.32m。一個質(zhì)量m=0.50×103kg、帶電荷量為q=5.0×102C的小物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動,從D點(diǎn)進(jìn)入磁場后恰能做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤掉電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍作勻速運(yùn)動,離開磁場后做減速運(yùn)動,停在C點(diǎn),PC=L/4。若物體與平板間的動摩擦因數(shù)取10m/s2。
   (1)判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負(fù)電;
   (2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
   (3)求物體與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源:2005年北京市海淀區(qū)高考物理一模反饋試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,PR是一長為L=0.64m的絕緣平板固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端.整個空間有一個平行于PR的勻強(qiáng)電場E,在板的右半部分有一個垂于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B,磁場的寬度為d=0.32m,一個質(zhì)量為m=0.50×10-3kg、帶電荷量為q=5.0×10-2C的物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動,從D點(diǎn)進(jìn)入磁場后恰能做勻速直線運(yùn)動.物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤掉電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍作勻速運(yùn)動,離開磁場后做減速運(yùn)動,停在C點(diǎn),PC=L/4,物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2.求:
(1)電場強(qiáng)度E的大。
(2)物體從P運(yùn)動到R的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂 直紙面向里,磁場上、下邊界分別位于水平面2、4處。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈,線圈上下邊的距離很短,磁場上下邊界之間的距離大于水平面1、2之間的距離。線圈下邊位于水平面1處,由靜止釋放。若線圈下邊剛通過水平面1、2、3(位于磁場中)和4時,線圈的加速度大小分別為a1、a2、a3和a4,且下落過程始終做加速運(yùn)動,則(   )

A.a(chǎn)1=a3>a2>a4        B.a(chǎn)1<a2<a3<a4

C.a(chǎn)1>a2>a3>a4           D.a(chǎn)1=a3>a4>a2

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