Question

（12分）如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M的足夠長木板，板的右端放一質(zhì)量為m、帶正電荷量為q的絕緣滑塊，滑塊與板間的動摩擦因數(shù)為μ，在水平面上方有區(qū)域足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里。開始時整個裝置處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對木板施一水平向右的恒定拉力，使其從靜止開始向右運動，設滑塊與木板間的最大靜摩擦力等于兩者間的滑動摩擦力。

   

（1） 判斷絕緣塊與木板發(fā)生相對滑動前，絕緣塊所受摩擦力是否變化？如變化，請說明怎樣變化；如不變，請求出摩擦力的值。

（2）經(jīng)多長時間絕緣塊開始在木板上發(fā)生相對滑動。

Answer 1

解析：

（1）判斷絕緣塊與木板發(fā)生相對滑動前，絕緣塊所受摩擦力不變

對整體根據(jù)牛頓第二定律         ①

對滑塊根據(jù)牛頓第二定律              ②

由①②可得                       ③

（2）當滑塊在木板上剛好發(fā)生相對滑動時，二者間摩擦力為最大靜摩擦力

對滑塊豎直方向受力分析有      ④

              ⑤

對長木板根據(jù)動量定理           ⑥

對滑塊根據(jù)動量定理                  ⑦

由③④⑤⑥⑦可得                     ⑧