Question

如圖所示，一長(zhǎng)為l、質(zhì)量為M的絕緣板靜止在光滑水平面上，板的中點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，它帶有電荷量為q的正電荷。在絕緣板右側(cè)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度也為l。在水平恒力F的作用下絕緣板與物塊一起向右運(yùn)動(dòng)。物塊進(jìn)入磁場(chǎng)前與絕緣板相對(duì)靜止，進(jìn)入后與 絕緣板產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的右邊界時(shí)，恰好位于絕緣板的左端，此時(shí)物塊與板間的摩擦力剛好減為零，已知物塊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t。求：

（1）物塊進(jìn)入磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度大小；

（2）物塊到達(dá)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度大小；

（3）絕緣板完全穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）M和m在恒力F作用下一起向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊進(jìn)入磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度為v₁，由動(dòng)能定理得

  

（2）已知物塊到達(dá)磁場(chǎng)右邊界時(shí)摩擦力恰好減為零，設(shè)物塊穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為v₂

 

（3）設(shè)絕緣板完全穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為V，此過(guò)程中摩擦力的沖量大小為I_f由動(dòng)量定理得

   

  

考點(diǎn)：考查了帶電物體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)能定理，動(dòng)量定理

點(diǎn)評(píng)：做此類型的題目的關(guān)鍵是將整個(gè)過(guò)程分成幾個(gè)小過(guò)程，切記一定要分清各個(gè)過(guò)程中物體的始末狀態(tài)以及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)