Question

【題目】如圖所示，在足夠長的不帶電的絕緣小車B上放一物塊A，物塊A帶負電，兩者均保持靜止，置于垂直于紙面向里的勻強磁場中，已知地面光滑，A、B接觸面粗糙，A所帶電荷量保持不變，在t＝0時刻用水平恒力F向左推小車B，下列四圖中關于A、B的v－t圖象及A、B之間摩擦力Ff—t圖像大致正確的是（ ）

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】BD

【解析】

在t=t1之前物體A與小車共同做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律得：F=（m+M）a，所以小車與物塊的速度隨時間均勻增大；對物塊A根據牛頓第二定律有：f=ma．即靜摩擦力提供其加速度，根據左手定則判斷出物塊A所受洛倫茲力方向豎直向上，物塊所受的洛倫茲力qvB逐漸增大，由于物體A豎直方向受力平衡，所以A與B之間的壓力減小，即它們間的最大靜摩擦力減小，當兩物體A、B之間的最大靜摩擦力不能提供物塊A原來的加速度a時，A、B發生相對滑動。當物塊A與小車B之間的最大靜摩擦力不能提供物塊A原來的加速度a時，物塊與小車發生了相對滑動，此時物塊A受到向左的滑動摩擦力f1=μFN雖然小于剛才的靜摩擦力，但是滑動摩擦力的方向仍然向左，物塊A仍然加速運動，物塊所受向上的洛倫茲力qvB逐漸增大，由于物體A豎直方向受力平衡，物塊A與小車B之間的壓力減小，所以向左的滑動摩擦力也減小，即物塊A的加速度在減小，A做加速度逐漸減小的加速運動，則速度增大的越來越慢，洛倫茲力增大的越來越慢，摩擦力減小的越來越慢。直到t2時刻A、B之間的摩擦力減小到0，加速度減小到零，最后做勻速直線運動，在速度-時間圖象中物塊A的斜率逐漸減小到零；故AC錯誤，BD正確。故選BD。