Question

如圖所示，一長為l、質量為M的絕緣板靜止在光滑水平面上，板的中點有一個質量為m的小物塊，它帶有電荷量為q的正電荷。在絕緣板右側有一磁感應強度為B，方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁場的寬度也為l。在水平恒力F的作用下絕緣板與物塊一起向右運動。物塊進入磁場前與絕緣板相對靜止，進入后與 絕緣板產生相對滑動，當物塊運動到磁場的右邊界時，恰好位于絕緣板的左端，此時物塊與板間的摩擦力剛好減為零，已知物塊經過磁場所用的時間為t。求：

（1）物塊進入磁場左邊界時的速度大小；
（2）物塊到達磁場右邊界時的速度大小；
（3）絕緣板完全穿出磁場時的速度大小。

Answer 1

（1）（2）（3）

試題分析：（1）M和m在恒力F作用下一起向右運動，設小物塊進入磁場左邊界時的速度為v₁，由動能定理得
  
（2）已知物塊到達磁場右邊界時摩擦力恰好減為零，設物塊穿出磁場時的速度為v₂
 
（3）設絕緣板完全穿出磁場時的速度大小為V，此過程中摩擦力的沖量大小為I_f由動量定理得
   
  
點評：做此類型的題目的關鍵是將整個過程分成幾個小過程，切記一定要分清各個過程中物體的始末狀態以及運動性質