Question

【题目】如图所示，空间有一垂直纸面向外、磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C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．t=0时对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力F ， g取10m/s2 ． 则（　　）
A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动
B.滑块开始做加速度减小的变加速运动，最后做速度为10m/s匀速运动
C.木板先做加速度为2m/s2匀加速运动，再做加速度增大的运动，最后做加速度为3m/s2的匀加速运动
D.t=4s后滑块未脱离木板且有相对运动

Answer 1

【答案】C
【解析】解答：解：ABC、由于动摩擦因数为0.5，静摩擦力能提供的最大加速度为5m/s2 ， 所以当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起以a= =2 m/s2的加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时Bqv=mg ， 解得：v=10m/s ， 此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板在恒力作用下做匀加速运动，a= =3．可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动，然后发生相对滑动，做加速度减小的变加速，最后做速度为10m/s的匀速运动．故A、B错误，C正确． D、木块开始的加速度为2m/s2 ， 然后加速度逐渐减小，当减小到零，与木板脱离做匀速直线运动，知5s末的速度小于10m/s ， 知此时摩擦力不为零，还未脱离木板．故D不正确．
故选C．
分析：先求出木块静摩擦力能提供的最大加速度，再根据牛顿第二定律判断当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起运动的加速度，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时摩擦力等于零，此后物块做匀速运动，木板做匀加速直线运动．
【考点精析】解答此题的关键在于理解洛伦兹力的相关知识，掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向，所以洛伦兹力一定不做功．