如圖所示,空間有一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為0.2kg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(zhì)量為0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動(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,F(xiàn)對木板施加方向水平向左,大小為0.6N的恒力,則( )
A.木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng) |
B.滑塊開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后做勻加速直線運(yùn)動(dòng) |
C.最終木板做加速度為2 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),滑塊做速度為10m/s的勻速運(yùn)動(dòng) |
D.最終木板做加速度為3 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng),滑塊做速度為10m/s的勻速運(yùn)動(dòng) |
D
解析試題分析:設(shè)滑塊質(zhì)量為m、木板質(zhì)量為M,兩者動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。
設(shè)滑塊與木板之間恰好發(fā)生相對滑動(dòng)所用的拉力為,
由, 可得:;
因?yàn)?.6N<1.5N,所以起初一段時(shí)間內(nèi)木板與滑塊保持相對靜止,具有共同加速度a。
對整體由牛頓第二定律:
隨著滑塊速度的增加,受到向上的洛侖茲力變大,所以滑塊與木板之間的彈力變小,最大靜摩擦力也變小。當(dāng)滑塊所受靜摩擦力等于最大靜摩擦力的時(shí)候,兩者發(fā)生相對滑動(dòng),由:;;可得:v=6m/s;
又v=at ,可得:t=3s
當(dāng)滑塊所受洛侖茲力與重力相等時(shí),滑塊開始作勻速運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到最大值。
由mg=Bqv, 可得:最終速度v=10m/s
綜上所述,滑塊先做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的運(yùn)動(dòng),最后勻速運(yùn)動(dòng),AB錯(cuò)誤
當(dāng)滑塊受到的重力等于洛倫茲力時(shí),合力為零,速度最大,為v=10m/s,對木板沒有力的作用,此時(shí)木板只受到拉力F作用,故最終的加速為,C錯(cuò)誤,D正確,
考點(diǎn):考查力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
點(diǎn)評:明確兩物體間的摩擦力增大到最大靜摩擦力時(shí)開始發(fā)生相對滑動(dòng),注意洛倫茲力隨著水平方向的速度的增大而增大,使得物體與木板間的正壓力減小,最大靜摩擦力逐漸減小,這是兩者發(fā)生相對滑動(dòng)的根本原因
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
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,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂 直紙面向里,磁場上、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
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
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
查看答案和解析>>
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,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂 直紙面向里,磁場上、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
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com