如圖所示,空間有一垂直紙面向外的磁感應(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)的絕緣塑料板靜止在光滑水平面上.在塑料板左端無(wú)初速度放置一質(zhì)量為0.1kg、帶電荷量為+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣塑料板之間的動(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.現(xiàn)對(duì)塑料板施加方向水平向左、大小為0.6N的恒力,g取10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是(  )
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),木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng).
解答:解:A、B、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
=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
=3m/s2,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、由于洛倫茲力的作用,當(dāng)滑塊即將與板相對(duì)滑動(dòng)時(shí),有:f=ma,(其中a=2m/s2
即μ(mg-qvB)=ma
其中:v=at
聯(lián)立解得:t=4s
即相對(duì)靜止的時(shí)間為4s,此后還有變加速過(guò)程,故總時(shí)間一定不等于3s,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)動(dòng)量定理,塑料板施加給滑塊的摩擦力對(duì)滑塊的沖量為:I=mv=0.1kg×10m/s=1N?S,故D正確;
故選BD.
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.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2005?海淀區(qū)一模)如圖所示,PR是一長(zhǎng)為L(zhǎng)=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(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在板的右半部分有一個(gè)垂于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)的寬度為d=0.32m,一個(gè)質(zhì)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(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng).物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)(不計(jì)撤掉電場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)的影響),物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍作勻速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng),停在C點(diǎn),PC=L/4,物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2.求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(2)物體從P運(yùn)動(dòng)到R的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年河南省許昌市三校高三上學(xué)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(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂 直紙面向里,磁場(chǎng)上、下邊界分別位于水平面2、4處。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈,線圈上下邊的距離很短,磁場(chǎng)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(guò)水平面1、2、3(位于磁場(chǎng)中)和4時(shí),線圈的加速度大小分別為a1、a2、a3和a4,且下落過(guò)程始終做加速運(yùn)動(dòng),則(  )

A.a(chǎn)1=a3>a2>a4        B.a(chǎn)1<a2<a3<a4

C.a(chǎn)1>a2>a3>a4           D.a(chǎn)1=a3>a4>a2

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,PR是一長(zhǎng)為L(zhǎng)=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(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在板的右半部分有一個(gè)垂于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)的寬度0.32m。一個(gè)質(zhì)量m=0.50×103kg、帶電荷量為q=5.0×102C的小物體,從板的P端由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)(不計(jì)撤掉電場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)的影響),物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍作勻速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng),停在C點(diǎn),PC=L/4。若物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)取10m/s2。
   (1)判斷電場(chǎng)的方向及物體帶正電還是帶負(fù)電;
   (2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
   (3)求物體與擋板碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來(lái)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(zhǎng)為L(zhǎng)=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(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,在板的右半部分有一個(gè)垂于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)的寬度為d=0.32m,一個(gè)質(zhì)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(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng).物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)(不計(jì)撤掉電場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)的影響),物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍作勻速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng),停在C點(diǎn),PC=L/4,物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2.求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)物體從P運(yùn)動(dòng)到R的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂 直紙面向里,磁場(chǎng)上、下邊界分別位于水平面2、4處。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈,線圈上下邊的距離很短,磁場(chǎng)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(guò)水平面1、2、3(位于磁場(chǎng)中)和4時(shí),線圈的加速度大小分別為a1、a2、a3和a4,且下落過(guò)程始終做加速運(yùn)動(dòng),則(   )

A.a(chǎn)1=a3>a2>a4        B.a(chǎn)1<a2<a3<a4

C.a(chǎn)1>a2>a3>a4           D.a(chǎn)1=a3>a4>a2

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