Question

如圖所示，水平方向的勻強電場和勻強磁場互相垂直，豎直的絕緣桿上套有一帶負電的小球．小球由靜止開始下落的過程中，設棒足夠長，則所受的摩擦力（　　）

A．始終不變

B．先增大后不變

C．先減小最后為零

D．先減小后增大，最后不變

Answer 1

分析：此題要先對小球進行正確的受力分析，由受力情況判斷出小球的運動情況，得知小球向下做加速運動，同時會有洛倫茲力作用在小球上，分析水平方向上的合力在減小，可判斷摩擦力在減小直至為零；之后洛倫茲力增大致水平方向上合力逐漸增大，摩擦力也隨之增大，直至摩擦力與重力大小相等．

解答：解：
小球由靜止開始下落，當速度為零時，對小球受力分析，受到豎直向下的重力、水平向右的電場力和豎直向上的摩擦力；此時重力會大于摩擦力，小球向下運動，速度不為零時，小球還會受到水平向左的洛倫茲力，使水平方向上的合力減小，從而摩擦力也隨之減小．當電場力和洛倫茲力大小相等時，摩擦力為零，小球的豎直向下的加速度最大，之后洛倫茲力要大于電場力并逐漸最大，摩擦力也隨之增大，當摩擦力和重力大小相等時，小球加速度為零，開始做勻速直線運動．所以在整個過場中，摩擦力是先減小后增大，最后不變．選項ABC錯誤，選項D正確．
故選：D．

點評：解決此類問題的關鍵就是對物體受力進行動態分析，結合牛頓運動定律分析運動情況，再由運動情況分析受力情況．
此類問題的受力特點是：合力在不斷變化，當合外力變為零時，物體開始做勻速直線運動，經常出現的問題是利用平衡條件求帶電體的最大速度等問題．