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    6．如图所示，光滑水平面上有一质量为M的足够长木板，板的右端放一质量为m、带正电荷量为q的绝缘滑块，滑块与板间的动摩擦因数为μ，在水平面上方有区域足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里．开始时整个装置处于静止状态，现对木板施一水平向右的恒定拉力F=$\frac{1}{2}$μ（m+M）g，使其从静止开始向右运动，设滑块与木板间的最大静摩擦力等于两者间的滑动摩擦力．
    （1）判断绝缘块与木板发生相对滑动前，绝缘块所受摩擦力是否变化？如变化，请说明怎样变化；如不变，请求出摩擦力的值．
    （2）经多长时间绝缘块开始在木板上发生相对滑动．

    分析 （1）对整体分析，求出整体的加速度，隔离对滑块分析，结合牛顿第二定律求出摩擦力的大小．
    （2）当滑块在木板上刚好发生相对滑动时，二者间摩擦力为最大静摩擦力，分别对木块和木板运用动量定理，联立求出运动的时间．

    解答 解：（1）绝缘块与木板发生相对滑动前，绝缘块所受摩擦力不变
    对整体根据牛顿第二定律  F=（M+m）a      ①
    对滑块根据牛顿第二定律  Ff=ma           ②
    由①②可得  ${F}_{f}=\frac{1}{2}μmg$                 ③
    （2）当滑块在木板上刚好发生相对滑动时，二者间摩擦力为最大静摩擦力
    对滑块竖直方向受力分析有  FN+qvB=mg    ④
    Ff=μFN                ⑤
    对长木板根据动量定理 Ft-Fft=Mv          ⑥
    对滑块根据动量定理Fft=mv                  ⑦
    由③④⑤⑥⑦可得   $t=\frac{m}{μqB}$                  ⑧
    答：（1）绝缘块与木板发生相对滑动前，绝缘块所受摩擦力不变，大小为$\frac{1}{2}μmg$．
    （2）经$\frac{m}{μqB}$时间绝缘块开始在木板上发生相对滑动．

    点评 本题考查了动量定理和牛顿定律的综合运用，知道未发生相对滑动前，所受的摩擦力为静摩擦力，结合加速度判断摩擦力的变化．对于第二问，关键抓住临界状态，即摩擦力达到最大值，结合动量定理进行求解．

    练习册系列答案
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