(10分)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0.2 kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無初速度放置一質(zhì)量為0.1 kg、電荷量q=+0.2 C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間的動(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)木板施加方向水平向左,大小為0.6 N的恒力,g取10 m/s2,求:

(1)開始時(shí)木板和滑塊的加速度分別是多少?
(2)木板的最大加速度為多少?
(3)滑塊的最大速度為多少?

(1)2 m/s2,2 m/s2  (2)3 m/s2    (3)10 m/s

解析試題分析:(1)根據(jù)整體法:開始滑塊與板一起勻加速,剛發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)整體的加速度
a=2 m/s2
(2)對(duì)滑塊受力分析可知μ(mgqvB)=ma,則此刻v="6" m/s
由于在外力作用下加速,速度變大,因此此后滑塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最終勻速.即mgqvB
代入數(shù)據(jù)可得此時(shí)刻的速度為vmax="10" m/s.
(3)由于摩擦力隨著速度增加而減小,所以,因此板做隨加速度增加的,加速度變大的變加速運(yùn)動(dòng),最終勻加速.
所以板的最大加速度:a=3 m/s2
考點(diǎn):左手定則、受力分析、利用牛頓第二定律解決動(dòng)態(tài)問題
點(diǎn)評(píng):此類題型的關(guān)鍵在于對(duì)帶電木塊受力分析,通過左手定則可知其支持力在變小,因而得出摩擦力變小的規(guī)律,通過牛頓第二定律對(duì)物體受力分析便能得到穩(wěn)定條件,從而解決問題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 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;
   (3)求物體與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源: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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