Question

8．光滑水平面上方有范圍足夠大的水平勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，一質(zhì)量為M的絕緣長木板（足夠長）靜置于水平面上，上面放著一個質(zhì)量為m帶電量+q的小滑塊，小滑塊與長木板之間動摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），給長木板施加水平向右的恒力F，長木板和小滑塊一起向右加速運動，重力加速度為g，則（　　）

• A． 小滑塊將一直隨長木板一起向右運動
• B． 長木板與小滑塊一起運動時加速度為$\frac{F}{M+m}$
• C． 小滑塊最終將做勻速直線運動，速度大小為$\frac{mg}{qB}$
• D． 長木板最終的加速度為$\frac{F}{M}$

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律判斷恒力開始作用于木板時，系統(tǒng)一起運動的加速度，當滑塊獲得向左運動的速度以后又產(chǎn)生一個方向向上的洛倫茲力，當洛倫茲力等于重力時滑塊與木板之間的彈力為零，此時摩擦力等于零，此后物塊做勻速運動，木板做勻加速直線運動．

解答 解：A、C、當滑塊獲得向右運動的速度以后，根據(jù)左手定則可知，將產(chǎn)生一個方向向上的洛倫茲力，當洛倫茲力等于重力時滑塊與木板之間的彈力為零，此時Bqv=mg，解得：v=$\frac{mg}{qB}$，此時摩擦力消失，滑塊做勻速運動，而木板在恒力作用下做勻加速運動．故A錯誤，C正確；
B、由題可知，開始時長木板和小滑塊一起向右加速運動，則它們的加速度大小是相等的，由牛頓第二定律可得：a=$\frac{F}{M+m}$．故B正確；
D、當洛倫茲力等于重力時滑塊與木板之間的彈力為零，滑塊做勻速運動，而木板在恒力作用下做勻加速運動，所以長木板沿水平方向只受到拉力F的作用，其加速度：a′=$\frac{F}{M}$．故D正確．
故選：BCD

點評 本題主要結(jié)合洛倫茲力的特點考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用，要求同學們能正確分析木板和滑塊的受力情況，進而判斷運動情況．