如图5—36所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量为q=+0.2C的滑块,滑块与绝

Question

如图5—36所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量为q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2,则(    )

A．木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动

B．滑块开始做匀加速直线运动,然后做加速度减小的变加速运动,最后做匀速运动

C．最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动

D．最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动

解析:滑块随塑料板向左运动时,受到竖直向上的洛伦兹力,和塑料板之间的正压力逐渐减小.开始时,塑料板和滑块加速度相同,由F=(M+m)a得,a=2 m/s2,对滑块有μ(mg－qvB)=ma,当v=6 m/s时,滑块恰好相对于塑料板有相对滑动,开始做加速度减小的加速运动,当mg=qvB,即v=10 m/s时滑块对塑料板的压力为零FN=0,塑料板所受的合力为0.6 N,则,B、D正确.

答案:BD

 

对于B选项,我想问一下为什么塑料板和滑块加速度相同（也就是老师说的临界条件）之前,滑块相对于塑料板无相对滑动,对于这点请解释一下

Answer 1

【解析】 由于动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为5m/s2,静摩擦力足够提供2m/s2
的加速度,所以无滑动,所以当0.6N的恒力作用于木板时,系统起初一起以2m/s2的加速
度一起运动.注意：起初静摩擦力不是0.5N.

【评价】分析运动时,应分析静摩擦力所能达到的最大作用值,若外界条件超出了这个静摩擦力
所能达到的作用值,就会发生滑动,反之则不会滑动.