Question

（10分）如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q＝＋0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N的恒力，g取10 m/s²，求：

（1）开始时木板和滑块的加速度分别是多少？
（2）木板的最大加速度为多少？
（3）滑块的最大速度为多少？

Answer 1

(1)2 m/s²，2 m/s²  (2)3 m/s²　   (3)10 m/s

试题分析：（1）根据整体法：开始滑块与板一起匀加速，刚发生相对滑动时整体的加速度
a＝＝2 m/s²
（2）对滑块受力分析可知μ(mg－qvB)＝ma，则此刻v="6" m/s
由于在外力作用下加速，速度变大，因此此后滑块做加速度减小的加速运动，最终匀速．即mg＝qvB
代入数据可得此时刻的速度为v_max="10" m/s.
（3）由于摩擦力随着速度增加而减小，所以，因此板做随加速度增加的，加速度变大的变加速运动，最终匀加速．
所以板的最大加速度：a＝＝3 m/s²
点评：此类题型的关键在于对带电木块受力分析，通过左手定则可知其支持力在变小，因而得出摩擦力变小的规律，通过牛顿第二定律对物体受力分析便能得到稳定条件，从而解决问题。