题目内容
(2011?商丘三模)如图所示,带正电的物块A放在不带电的小车B上,开始时都静止,处于垂直纸面向里的匀强磁场中.t=0时加一个水平恒力F向右拉小车B,t=t1时A相对于B开始滑动.已知地面是光滑的.AB间粗糙,A带电量保持不变,小车足够长.从t=0开始A、B的速度-时间图象,下面哪个可能正确( )
分析:正确对物体进行受力分析,弄清运动过程中的物体加速度的变化是解本题的关键.分析时注意A所受洛伦兹力随着速度的增大逐渐增大,因此A与B之间的压力减小,最大静摩擦力减小,当A、B之间的静摩擦力不能提供A的加速度时,A、B发生相对运动,当A的重力等于洛伦兹力时,A恰好与B脱离,此后A匀速运动,B继续以更大的加速度匀加速运动.
解答:解:分三个阶段分析本题中A、B运动情况:
开始时A与B没有相对运动,因此一起匀加速运动.A所受洛伦兹力向上,随着速度的增加而增加,对A根据牛顿第二定律有:f=ma.即静摩擦力提供其加速度,随着向上洛伦兹力的增加,因此A与B之间的压力减小,最大静摩擦力减小,当A、B之间的最大静摩擦力都不能提供A的加速度时,此时AB将发生相对滑动.
当A、B发生发生相对滑动时,由于向上的洛伦兹力继续增加,因此A与B之间的滑动摩擦力减小,故A的加速度逐渐减小,B的加速度逐渐增大.
当A所受洛伦兹力等于其重力时,A与B恰好脱离,此时A将匀速运动,B将以更大的加速度匀加速运动.
综上分析结合v-t图象特点可知ABD错误,C正确.
故选C.
开始时A与B没有相对运动,因此一起匀加速运动.A所受洛伦兹力向上,随着速度的增加而增加,对A根据牛顿第二定律有:f=ma.即静摩擦力提供其加速度,随着向上洛伦兹力的增加,因此A与B之间的压力减小,最大静摩擦力减小,当A、B之间的最大静摩擦力都不能提供A的加速度时,此时AB将发生相对滑动.
当A、B发生发生相对滑动时,由于向上的洛伦兹力继续增加,因此A与B之间的滑动摩擦力减小,故A的加速度逐渐减小,B的加速度逐渐增大.
当A所受洛伦兹力等于其重力时,A与B恰好脱离,此时A将匀速运动,B将以更大的加速度匀加速运动.
综上分析结合v-t图象特点可知ABD错误,C正确.
故选C.
点评:本题受力情况、运动过程比较复杂,尤其是关于A、B之间摩擦力飞分析,因此对于这类问题正确受力分析弄清运动过程是解题的关键.
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