题目内容

【题目】如图所示,在足够长的不带电的绝缘小车B上放一物块A,物块A带负电,两者均保持静止,置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,已知地面光滑,A、B接触面粗糙,A所带电荷量保持不变,在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B,下列四图中关于A、Bv-t图象及A、B之间摩擦力Ff—t图像大致正确的是(

A. B.

C. D.

【答案】BD

【解析】

t=t1之前物体A与小车共同做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:F=(m+M)a,所以小车与物块的速度随时间均匀增大;对物块A根据牛顿第二定律有:f=ma.即静摩擦力提供其加速度,根据左手定则判断出物块A所受洛伦兹力方向竖直向上,物块所受的洛伦兹力qvB逐渐增大,由于物体A竖直方向受力平衡,所以AB之间的压力减小,即它们间的最大静摩擦力减小,当两物体A、B之间的最大静摩擦力不能提供物块A原来的加速度a时,A、B发生相对滑动。当物块A与小车B之间的最大静摩擦力不能提供物块A原来的加速度a时,物块与小车发生了相对滑动,此时物块A受到向左的滑动摩擦力f1=μFN虽然小于刚才的静摩擦力,但是滑动摩擦力的方向仍然向左,物块A仍然加速运动,物块所受向上的洛伦兹力qvB逐渐增大,由于物体A竖直方向受力平衡,物块A与小车B之间的压力减小,所以向左的滑动摩擦力也减小,即物块A的加速度在减小,A做加速度逐渐减小的加速运动,则速度增大的越来越慢,洛伦兹力增大的越来越慢,摩擦力减小的越来越慢。直到t2时刻A、B之间的摩擦力减小到0,加速度减小到零,最后做匀速直线运动,在速度-时间图象中物块A的斜率逐渐减小到零;故AC错误,BD正确。故选BD。

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