Question

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．t=0時對木板施加方向水平向左，大小為0.6N恒力，g取10m/s²．則（　　）

A．木板和滑塊一直做加速度為2m/s²的勻加速運動

B．滑塊開始做加速度減小的變加速運動，最后做速度為10m/s勻速運動

C．木板先做加速度為2m/s²勻加速運動，再做加速度增大的運動，最后做加速度為3m/s²的勻加速運動

D．t=5s后滑塊和木塊有相對運動

Answer 1

分析：先求出木塊靜摩擦力能提供的最大加速度，再根據牛頓第二定律判斷當0.6N的恒力作用于木板時，系統一起運動的加速度，當滑塊獲得向左運動的速度以后又產生一個方向向上的洛倫茲力，當洛倫茲力等于重力時滑塊與木板之間的彈力為零，此時摩擦力等于零，此后物塊做勻速運動，木板做勻加速直線運動．

解答：解：ABC、由于動摩擦因數為0.5，靜摩擦力能提供的最大加速度為5m/s²，所以當0.6N的恒力作用于木板時，系統一起以a=

F

M+m

=

0.6

0.2+0.1

m/s²=2m/s²的加速度一起運動，當滑塊獲得向左運動的速度以后又產生一個方向向上的洛倫茲力，當洛倫茲力等于重力時滑塊與木板之間的彈力為零，此時Bqv=mg，
解得：v=10m/s，此時摩擦力消失，滑塊做勻速運動，而木板在恒力作用下做勻加速運動，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運動，然后發生相對滑動，做加速度減小的變加速，最后做速度為10m/s的勻速運動．故A、B錯誤，C正確．
D、滑塊開始的加速度為2m/s²，然后加速度逐漸減小，當減小到零，與木板脫離做勻速直線運動，知5s末的速度小于10m/s，知此時摩擦力不為零，還未脫離木板．故D正確．
故選CD．

點評：本題主要考查了牛頓第二定律的直接應用，要求同學們能正確分析木板和滑塊的受力情況，進而判斷運動情況．