如图所示,长为L的木板静止在光滑水平面上,小木块放置在木板的右端,木板和小木块的质量均为m,小木块的带电量为+q,木板不带电,小木块与木板之间的动摩擦因数为μ,整个空

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,长为L的木板静止在光滑水平面上,小木块放置在木板的右端,木板和小木块的质量均为m,小木块的带电量为+q,木板不带电,小木块与木板之间的动摩擦因数为μ,整个空间存在着方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场.现对木板施加一个方向水平向右、大小为μmg的恒力F,当作用时间为t时,小木块速度刚好达到
mg
Bq
且正好滑至木板中央,求:
(1)t时刻时,木板的加速度大小为多少?
(2)恒力作用多长时间时,小木块和木板之间开始发生相对滑动(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)?
魔方格

◎ 答案

(1)t时刻,小木块受到竖直向上的洛伦兹力
则有:F=B qv木块=mg
则小木块与木板之间无挤压,不存在摩擦力,
对木板有:F=ma木板      
       
a 木板
=
F
m
=μg

(2)小木块和木板之间发生相对滑动之前一起匀加速,设加速度为a,
由牛顿第二定律,则有:F=2ma    
               即 a=
F
2m
=
1
2
μg

小木块和木板之间刚要开始发生相对滑动时,设摩擦力为fm,共同速度为v1
对小木块:fm=μ(mg-Bqv1)=ma       
 速度公式:v1=at1
所以  
v 1
=
mg
2Bq
      
 则小木块和木板之间开始发生相对滑动,恒力作用的时间:
t 1
=
m
μBq

答:(1)t时刻时,木板的加速度大小为μg;
(2)恒力作用
m
μBq
的时间时,小木块和木板之间开始发生相对滑动.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长为L的木板静止在光滑水平面上,小木块放置在木板的右端,木板和小木块的质量均为m,小木块的带电量为+q,木板不带电,小木块与木板之间的动摩擦因数为μ,整个空…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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