如图所示,甲是一个带电量为-q的小物块,其质量为m1.乙是一个不带电的长方体绝缘物块,其质量为m2.甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上.甲、乙之间的动摩擦因数为μ,假设它
◎ 题目
如图所示,甲是一个带电量为-q的小物块,其质量为m1.乙是一个不带电的长方体绝缘物块,其质量为m2.甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地板上.甲、乙之间的动摩擦因数为μ,假设它们之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.地板上方有垂直纸面向里的水平方向的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.现用大小为F的水平恒力拉乙物块,使甲、乙一起由静止开始向左加速运动.已知当地的重力加速度为g.试求: (1)甲、乙刚要发生相对滑动时乙对地面的压力大小; (2)从开始运动到甲、乙刚要发生相对滑动的过程中,力F做的功. |
◎ 答案
(1)根据牛顿第二定律,甲、乙一起做匀加速运动过程中的加速度为 a=
设甲、乙刚要发生相对滑动时,甲的速度为v,对甲应用牛顿第二定律,有μ(m1g-qvB)=m1a 将甲、乙作为整体为研究对象,根据牛顿第三定律和物体的平衡条件,甲、乙刚要发生相对滑动时乙对地面的压力大小为N=(m1+
(2)由上面的第二个式子解得 v=
从开始运动到甲、乙刚要发生相对滑动的过程中,将甲、乙作为整体为研究对象,根据动能定理,力F做的功为W=
答:(1)甲、乙刚要发生相对滑动时乙对地面的压力大小为m2g+
(2)从开始运动到甲、乙刚要发生相对滑动的过程中,力F做的功为
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