Question

質(zhì)量為M=150g的長(zhǎng)木板靜止放在光滑的水平面上，在長(zhǎng)木板的上方有如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，E=2N/C，B=1.25T，AC段是光滑的，CDF段滑動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.5，CD段的長(zhǎng)度L=0.8m，質(zhì)量為m=50g、電量為q=+0.1C的小物塊，在A點(diǎn)靜止釋放，小物塊始終在木板上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，木板才開始運(yùn)動(dòng)，最后小物塊恰好未從木板上掉下．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊電量不變．求
（1）小物塊在CD段的運(yùn)動(dòng)速度；
（2）AC段的長(zhǎng)度；
（3）小物塊在木板上相對(duì)木板的滑動(dòng)的時(shí)間．

Answer 1

【答案】分析：本題的關(guān)鍵是通過(guò)分析得出小物塊在CD段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)重力等于洛倫茲力求出在CD段的速度，然后用動(dòng)能定理求出AC段的長(zhǎng)度，再分別對(duì)小物塊和木板受力分析，結(jié)合牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．
解答：解：（1）由題意可知小物塊在CD段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由mg=qvB得，v=4m/s
故小物塊在CD段的運(yùn)動(dòng)速度為4m/s．
（2）小物塊在AC段由動(dòng)能定理qE=m-0，解得=2m
即AC段長(zhǎng)度為2m．
（3）小物塊在AC段時(shí)間由v=，可得=1s
小物塊在CD段時(shí)間由L=v得，=0.2s
小物塊在DF段，設(shè)時(shí)間，與木板共同速度為，對(duì)小物塊有=μg=5m/，所以=v-=4-5，
對(duì)長(zhǎng)木板有==m/，所以==，
聯(lián)立可得=0.6s，所以總時(shí)間t==1.8s
即小物塊在木板上相對(duì)木板的滑動(dòng)時(shí)間為1.8s．
點(diǎn)評(píng)：求解物理題的關(guān)鍵是物理過(guò)程分析和受力分析，根據(jù)不同的過(guò)程列出相應(yīng)方程求解即可．