问题详情:
质量为m、电量为+q的小滑块(可视为质点),放在质量为M的绝缘长木板左端,木板放在光滑的水平地面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ,木板长为L,开始时两者都处于静止状态,所在空间存在范围足够大的一个方向竖直向下的匀强电场E,恒力F作用在m上,如图所示,则( )
A.要使m与M发生相对滑动,只需满足F>μ(mg+Eq)
B.若力F足够大,使得m与M发生相对滑动,当m相对地面的位移相同时,m越大,长木板末动能越大
C.若力F足够大,使得m与M发生相对滑动,当M相对地面的位移相同时,E越大,长木板末动能越小
D.若力F足够大,使得m与M发生相对滑动,E越大,分离时长木板末动能越大
【回答】
BD m所受的最大静摩擦力为f=μ(mg+Eq),则根据牛顿第二定律得a=,计算得出F=,则只需满足F>,m与M就会发生相对滑动,故A错误;当M与m发生相对滑动,根据牛顿第二定律得,m的加速度a=,知m越大,m的加速度越小,相同位移时,所用的时间越长,m越大,m对木板的压力越大,摩擦力越大,M的加速度越大,因为作用时间长,则位移大,根据动能定理知,长木板的末动能越大,故B正确;当M与m发生相对滑动,E越大,m对M的压力越大,摩擦力越大,M的加速度越大,则M相对地面的位移相同时,根据动能定理知,长木板的末动能越大,故C错误;根据L=a1t2-a2t2 知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大,知时间越长,因为E越大,M的加速度越大,则M的位移越大,根据动能定理知,分离时长木板的动能越大,故D正确。
知识点:动能和动能定律
题型:多项选择