Question

11．如圖所示，傾角為α，表面摩擦因數(shù)為μ的斜面固定于地面上（μ＜tanα），并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑，在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 滑塊受到的摩擦力不變
• B． 滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小有關(guān)
• C． 滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下
• D． 即使B很大滑塊也一定會(huì)由靜止下滑，當(dāng)最終有可能減速并停在斜面上

Answer 1

分析 小滑塊向下運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛倫茲力，摩擦力，向下運(yùn)動(dòng)的過程中，速度增大，洛倫茲力增大，支持力增大，滑動(dòng)摩擦力增大，當(dāng)加速度減到0時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)．通過分析滑塊的受力情況來分析其運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：小滑塊受力如圖所示：
A、滑塊速度為v時(shí)所受的洛倫茲力為 F_洛=QvB，滑動(dòng)摩擦力 F=μF_N=μ（mgcosθ+QvB），F(xiàn)隨速度增加而增大，最終F與mgsinθ相等，滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，速度不變，洛倫茲力不變，摩擦力大小也不變．即摩擦力先增大后不變．故A錯(cuò)誤．
B、若滑塊滑到底端已達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，摩擦力 F=mgsinθ=μ（mgcosθ+QvB），
則v=$\frac{mg}{BQ}$（$\frac{sinθ}{μ}$-cosθ），可見，v隨B的增大而減小，B越大滑塊，動(dòng)能越�。蝗粼诨瑝K滑到底端時(shí)還處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則B越大時(shí)，滑動(dòng)摩擦力F越大，滑塊克服阻力做功越多，由動(dòng)能定理可知，滑塊到達(dá)斜面底端的速度越小，動(dòng)能越小，故B正確．
C、滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力垂直于斜面向下，故C正確．
D、滑塊之所以開始能動(dòng)，是因?yàn)橹亓Φ难匦泵娴姆至Υ笥谀Σ亮Γ珺很大時(shí)，一旦運(yùn)動(dòng)，不會(huì)停止，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道洛倫茲力的方向和洛倫茲力的大小以及能夠正確的受力分析，理清物體的運(yùn)動(dòng)狀況．