Question

如圖所示，空間有一垂直紙面的磁感應(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。現(xiàn)對(duì)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(yùn)動(dòng)

B．滑塊開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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

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

Answer 1

D

解析試題分析：設(shè)滑塊質(zhì)量為m、木板質(zhì)量為M，兩者動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。
設(shè)滑塊與木板之間恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)所用的拉力為，
由，        可得：；      
因?yàn)?.6N<1.5N,所以起初一段時(shí)間內(nèi)木板與滑塊保持相對(duì)靜止，具有共同加速度a。
對(duì)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(dāng)滑塊所受靜摩擦力等于最大靜摩擦力的時(shí)候，兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，由：；；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(shí)，滑塊開(kāi)始作勻速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，后做加速度減小的運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤
當(dāng)滑塊受到的重力等于洛倫茲力時(shí)，合力為零，速度最大，為v＝10m/s，對(duì)木板沒(méi)有力的作用，此時(shí)木板只受到拉力F作用，故最終的加速為，C錯(cuò)誤，D正確，
考點(diǎn)：考查力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
點(diǎn)評(píng)：明確兩物體間的摩擦力增大到最大靜摩擦力時(shí)開(kāi)始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，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(duì)滑動(dòng)的根本原因