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如圖所示，空間有一垂直紙面的磁感應強度為0.5T的勻強磁場，一質量為0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無初速放置一質量為0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力�，F對木板施加方向水平向左，大小為0.6N的恒力，則（   ）

A．木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運動

B．滑塊開始做勻加速直線運動，然后做加速度減小的加速運動，最后做勻加速直線運動

C．最終木板做加速度為2 m/s2的勻加速運動，滑塊做速度為10m/s的勻速運動

D．最終木板做加速度為3 m/s2的勻加速運動，滑塊做速度為10m/s的勻速運動

 

【答案】

D

【解析】

試題分析：設滑塊質量為m、木板質量為M，兩者動摩擦因數為μ。

設滑塊與木板之間恰好發(fā)生相對滑動所用的拉力為，

由，         可得：；      

因為0.6N<1.5N,所以起初一段時間內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： 

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：；；可得：v=6m/s；

又v＝at   ，可得：t＝3s

當滑塊所受洛侖茲力與重力相等時，滑塊開始作勻速運動，速度達到最大值。

由mg＝Bqv，   可得：最終速度v＝10m/s

綜上所述，滑塊先做加速度為的勻加速直線運動，后做加速度減小的運動，最后勻速運動，AB錯誤

當滑塊受到的重力等于洛倫茲力時，合力為零，速度最大，為v＝10m/s，對木板沒有力的作用，此時木板只受到拉力F作用，故最終的加速為，C錯誤，D正確，

考點：考查力與運動的關系

點評：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

 

練習冊系列答案
相關習題

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的勻強電場E，在板的右半部分有一個垂于紙面向里的勻強磁場B，磁場的寬度為d=0.32m，一個質量為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動，從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動．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動，離開磁場后做減速運動，停在C點，PC=L/4，物體與平板間的動摩擦因數μ=0.20，g取10m/s2．求：
（1）電場強度E的大��；
（2）物體從P運動到R的時間．

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

如圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應強度方向垂 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動，則（  ）

A．a1＝a3＞a2＞a4     　　　B．a1＜a2＜a3＜a4

C．a1＞a2＞a3＞a4           D．a1＝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的勻強電場E，在板的右半部分有一個垂于紙面向里的勻強磁場B，磁場的寬度0.32m。一個質量m=0.50×10－3kg、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動，從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動。當物體碰到擋板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動，離開磁場后做減速運動，停在C點，PC=L/4。若物體與平板間的動摩擦因數取10m/s2。
   （1）判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電；
   （2）求磁感應強度B的大小；
   （3）求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能。

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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的勻強電場E，在板的右半部分有一個垂于紙面向里的勻強磁場B，磁場的寬度為d=0.32m，一個質量為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動，從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動．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動，離開磁場后做減速運動，停在C點，PC=L/4，物體與平板間的動摩擦因數μ=0.20，g取10m/s2．求：
（1）電場強度E的大小；
（2）物體從P運動到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)域中有一勻強磁場，磁感應強度方向垂 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動，則（   ）

A．a1＝a3＞a2＞a4     　　　B．a1＜a2＜a3＜a4

C．a1＞a2＞a3＞a4           D．a1＝a3＞a4＞a2

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