Question

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（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer

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．
【解析】
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．