Question

如圖所示，空間有一垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無(wú)初速放置一質(zhì)量為0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力．t=0時(shí)對(duì)木板施加方向水平向左，大小為0.6N的恒力F，g取10m/s²．則（　　）

A、木板和滑塊一直做加速度為2m/s²的勻加速運(yùn)動(dòng)

B、滑塊開(kāi)始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，最后做速度為10m/s勻速運(yùn)動(dòng)

C、木板先做加速度為2m/s²勻加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的運(yùn)動(dòng)，最后做加速度為3m/s²的勻加速運(yùn)動(dòng)

D、t=5 s后滑塊未脫離木板且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：先求出木塊靜摩擦力能提供的最大加速度，再根據(jù)牛頓第二定律判斷當(dāng)0.6N的恒力作用于木板時(shí)，系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)的加速度，當(dāng)滑塊獲得向左運(yùn)動(dòng)的速度以后又產(chǎn)生一個(gè)方向向上的洛倫茲力，當(dāng)洛倫茲力等于重力時(shí)滑塊與木板之間的彈力為零，此時(shí)摩擦力等于零，此后物塊做勻速運(yùn)動(dòng)，木板做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．

解答：解：ABC、由于動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，靜摩擦力能提供的最大加速度為5m/s²，所以當(dāng)0.6N的恒力作用于木板時(shí)，系統(tǒng)一起以a=

F

M+m

=

0.6

0.2+0.1

m/s2=2m/s2的加速度一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊獲得向左運(yùn)動(dòng)的速度以后又產(chǎn)生一個(gè)方向向上的洛倫茲力，當(dāng)洛倫茲力等于重力時(shí)滑塊與木板之間的彈力為零，此時(shí)Bqv=mg，解得：v=10m/s，此時(shí)摩擦力消失，滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，而木板在恒力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，a=

F

m

=

0.6

0.2

m/s2=3m/s2．可知滑塊先與木板一起做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，然后發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，做加速度減小的變加速，最后做速度為10m/s的勻速運(yùn)動(dòng)．故A、B錯(cuò)誤，C正確．
D、木塊開(kāi)始的加速度為2m/s²，然后加速度逐漸減小，當(dāng)減小到零，與木板脫離做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，知5s末的速度小于10m/s，知此時(shí)摩擦力不為零，還未脫離木板．故D正確．
故選CD．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析木板和滑塊的受力情況，進(jìn)而判斷運(yùn)動(dòng)情況．