Question

如圖所示，帶負(fù)電的物塊A放在足夠長(zhǎng)的不帶電的絕緣小車B上，兩者均保持靜止，置于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在t＝0時(shí)刻用水平恒力F向左推小車B.已知地面光滑，A、B接觸面粗糙，A所帶電荷量保持不變，下列四圖中關(guān)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   

Answer 1

AC

解析試題分析：在t=t₁之前物體A與小車共同做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：F=（m+M）a，所以小車與物塊的速度隨時(shí)間均勻增大；對(duì)物塊A根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma．即靜摩擦力提供其加速度，根據(jù)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(dāng)兩物體A、B之間的最大靜摩擦力不能提供物塊A原來(lái)的加速度a時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．當(dāng)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(lái)的加速度a時(shí)，物塊與小車發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)物塊A受到向右的滑動(dòng)摩擦力雖然小于剛才的靜摩擦力，但是滑動(dòng)摩擦力的方向仍然向右，物塊A仍然加速運(yùn)動(dòng)，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，所以向右的滑動(dòng)摩擦力也減小，即物塊A的加速度在減小，直到t₂時(shí)刻加速度減小到零，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在速度-時(shí)間圖象中物塊A的斜率逐漸減小到零；當(dāng)物塊與小車發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，小車受到物塊施加的向左的滑動(dòng)摩擦力一直減小，由于水平恒力F是定值，所以小車受到向右的合力一直增大，即小車的加速度逐漸增大，在速度-時(shí)間圖象中，小車的圖象斜率從t₁時(shí)刻開(kāi)始增大，直到t₂時(shí)刻，兩物體間無(wú)摩擦力時(shí)，小車水平方向受到的合力F保持不變，即小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A C正確BD錯(cuò)誤．
考點(diǎn)：牛頓第二定律；洛倫茲力；力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系．