问题
问答题
质量为M=150g的长木板静止放在光滑的水平面上，在长木板的上方有如图所示的匀强电场和匀强磁场，E=2N/C，B=1.25T，AC段是光滑的，CDF段滑动摩擦因数µ=0.5，CD段的长度L=0.8m，质量为m=50g、电量为q=+0.1C的小物块，在A点静止释放，小物块始终在木板上运动，当小物块运动到D点时，木板才开始运动，最后小物块恰好未从木板上掉下．在运动过程中小物块电量不变．求
（1）小物块在CD段的运动速度；
（2）AC段的长度；
（3）小物块在木板上相对木板的滑动的时间．
答案
（1）由题意可知小物块在CD段做匀速直线运动，由mg=qvB得，v=4m/s
故小物块在CD段的运动速度为4m/s．
（2）小物块在AC段由动能定理qE
=L AC
m1 2
-0，解得v 2
=2mL AC
即AC段长度为2m．
（3）小物块在AC段时间由v=
，可得
tqE m 1
=1st 1
小物块在CD段时间由L=v
得，t 2
=0.2st 2
小物块在DF段，设时间
，与木板共同速度为t 3
，对小物块有v 共
=μg=5m/a 1
，所以s 2
=v-v 共
=4-5
ta 1 3
，t 3
对长木板有
=a 2
=μmg M
m/5 3
，所以s 2
=v 共 a 2
=t 3
，
t5 3 3
联立可得
=0.6s，所以总时间t=t 3 t 1 +t 2
=1.8s+t 3
即小物块在木板上相对木板的滑动时间为1.8s．
