問題詳情:
如圖所示,空間有一垂直紙面的磁感應強度為0.5 T的勻強磁場,一質量為0.2 kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無初速放置一質量為0.1 kg、電荷量q=+0.2 C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等於滑動摩擦力.t=0時對木板施加方向水平向左,大小為0.6 N的恆力F,g取10 m/s2.則( )
A.木板和滑塊一直做加速度為2 m/s2的勻加速運動
B.滑塊開始做加速度減小的變加速運動,最後做速度為10 m/s的勻速運動
C.木板先做加速度為2 m/s2的勻加速運動,再做加速度增大的運動,最後做加速度為3 m/s2的勻加速運動
D.t=3 s後滑塊和木板有相對運動
【回答】
CD解析:t=0時對木板施加方向水平向左,大小為0.6 N恆力,帶電滑塊速度增大,所受向上的洛倫茲力增大,但開始階段,滑塊隨木板一塊運動,之後隨速度的增大,滑塊與木板發生滑動,最終脱離木板,則滑塊先做加速度為2 m/s2的勻加速運動後做加速度減小的加速運動,木板先做加速度為2 m/s2的勻加速運動,再做加速度增大的運動,最後滑塊離開後,木板做加速度為3 m/s2的勻加速運動,選項C正確,A、B錯誤;滑塊相對於木板滑動時,所受摩擦力f=ma=0.1×2 N=0.2 N,由f=μN知,N= N=0.4 N,所受洛倫茲力F洛=mg-N=0.6 N,由F洛=qvB得v==6 m/s,由此知運動時間t==3 s,故選項D正確.
知識點:安培力與洛倫茲力單元測試
題型:多項選擇