Question

如圖，空間有一垂直紙面的磁感應強度為0.5T的勻強磁場，一質量為0.2kg，且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端靜置一質量0.1kg，電荷量為+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動摩擦因數為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力，現對木板施加方向水平向左，大小為0.6N的恒力，g取10m/s²，則最終木板做勻加速運動的加速度為

3m/s²

，滑塊做勻速直線運動的速度為

10 m/s

．

Answer 1

分析：先求出木塊靜摩擦力能提供的最大加速度，再根據牛頓第二定律判斷當0.6N的恒力作用于木板時，系統一起運動的加速度，當滑塊獲得向左運動的速度以后又產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：由于動摩擦因數為0.5，靜摩擦力能提供的最大加速度為5m/s²，所以當0.6N的恒力作用于木板時，系統一起以a=

F

M+m

=

0.6

0.2+0.1

=2m/s²的加速度一起運動，當滑塊獲得向左運動的速度以后又產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=10m/s，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，a=

F

m

=

0.6

0.2

=3m/s²
故答案為：3 m/s²，10 m/s

點評：本題主要考查了牛頓第二定律的直接應用，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．