Question

12．如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外，磁感应强度为B的匀强磁场中质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑，在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　）

• A． 滑块受到的摩擦力不变
• B． 滑块到达地面时的动能与B无关
• C． 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
• D． B很大时，滑块可能静止于斜面上

Answer 1

分析 小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，当加速度减到0时，做匀速运动．

解答 解：小滑块受力如图所示：
A、F_洛=QVB，滑动摩擦力F=μF_N=μ（mgcosθ+QvB），随速度增加而变大，最终匀速匀速运动时，洛伦兹力不变，摩擦力大小也不变．即摩擦力先增大后不变．故A错误．
B、若滑块滑到底端已达到匀速运动状态，摩擦力F=mgsinθ=μ（mgcosθ+QvB），
则v=$\frac{mg}{BQ}$（$\frac{sinθ}{μ}$-cosθ），可看v随B的增大而减小，B越大滑块动能越小；若在滑块滑到底端时还处于加速运动状态，则B越大时，滑动摩擦力F越大，滑块克服阻力做功越多，由动能定理可知，滑块到达斜面底端的速度越小，动能越小，故B错误．
C、滑块沿斜面向下运动，由左手定则可知，洛伦兹力垂直于斜面向下，故C正确．
D、滑块之所以开始能动，是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力，B很大时，一旦运动，不会停止，最终做匀速直线运动，故D错误．
故选：C．

点评 解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况．