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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...

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manfen5.com 满分网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)?

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(1)带电量为+q的小木块在木板摩擦力作用下,在磁场中运动,从而受到竖直向上洛伦兹力作用,当在作用时间为t时,小木块速度刚好达到,得到小木块与木板之间无挤压,不存在摩擦力,所以木板只受到恒力F的作用,由牛顿第二定律可求出加速度大小; (2)在小木块和木板之间发生相对滑动之前一起匀加速,由牛顿第二定律可求出加速度;抓住小木块和木板之间刚要开始发生相对滑动时,再由牛顿第二定律来确定加速度,并由运动学公式来列出加速度与速度关系.从而算出小木块和木板之间开始发生相对滑动,恒力作用的时间. 【解析】 (1)t时刻,小木块受到竖直向上的洛伦兹力 则有:F洛=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               (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  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          则小木块和木板之间开始发生相对滑动,恒力作用的时间: 答:(1)t时刻时,木板的加速度大小为μg; (2)恒力作用的时间时,小木块和木板之间开始发生相对滑动.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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