Question

16．如圖所示，表面粗糙的斜面固定于水平地面上，并處于方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、帶電荷量為+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)斜面底端時(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于斜面向下
• D． B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上

Answer 1

分析 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，做勻速運(yùn)動(dòng)．

解答 解：AC、由左手定則可知，小滑塊受洛倫茲力垂直斜面向下；故小滑塊向下運(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．故A錯(cuò)誤，C正確．
BD、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�，�?dāng)產(chǎn)生的洛倫茲力后，摩擦力增大，當(dāng)受力平衡時(shí)，滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B很大只能是減小運(yùn)動(dòng)的最大速度，不會(huì)使滑塊靜止；
若滑動(dòng)到達(dá)底端前已經(jīng)達(dá)到最大速度，當(dāng)滑塊的速度最大時(shí)，有：
mgsinθ=μ（mgcosθ+qv_mB）
所以：${v}_{m}=\frac{mgsinθ-μmgcosθ}{μqB}$
所以最大速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比，又：${E}_{km}=\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$
可知，B越大，則動(dòng)能越��；
若滑動(dòng)到達(dá)底端前沒有達(dá)到最大速度，則摩擦力：f=μ（mgcosθ+qvB），
又由動(dòng)能定理得：E_km=mgsinθ•L-fL
可知B越大，摩擦力越大，滑動(dòng)最終的動(dòng)能越�。�故BD錯(cuò)誤．
故選：C．

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．同時(shí)注意明確洛倫茲力的性質(zhì)，知道洛倫茲力隨速度的變化而變化．