Question

如圖所示，套在足夠長(zhǎng)的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中．設(shè)小球電荷量不變，在小球由靜止下滑的過程中（　　）

A．小球加速度一直增大

B．小球速度一直增大，直到最后勻速

C．桿對(duì)小球的彈力一直減小

D．小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不變

Answer 1

分析：本題應(yīng)通過分析小球的受力情況，來判斷其運(yùn)動(dòng)情況：小球受重力、摩擦力（可能有）、彈力（可能有）、向左的洛倫茲力、向右的電場(chǎng)力，當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力時(shí)，合力等于重力，加速度最大；當(dāng)洛倫茲力大于電場(chǎng)力，且滑動(dòng)摩擦力與重力平衡時(shí)，速度最大．

解答：解：小球下滑過程中，受到重力、摩擦力（可能有）、彈力（可能有）、向左的洛倫茲力、向右的電場(chǎng)力．
開始階段，洛倫茲力小于電場(chǎng)力時(shí)，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度增大，洛倫茲力增大，小球所受的桿的彈力向左，大小為N=qE-qvB，N隨著v的增大而減小，滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)也減小，小球所受的合力F_合=mg-f，f減小，F(xiàn)_合增大，加速度a增大；
當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力時(shí)，合力等于重力，加速度最大；
小球繼續(xù)向下做加速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，小球所受的桿的彈力向右，大小為N=qvB-qE，v增大，N增大，f增大，F(xiàn)_合減小，a減小．
當(dāng)mg=f時(shí)，a=0，故加速度先增大后減小，直到為零；小球的速度先增大，后不變；桿對(duì)球的彈力先減小后反向增大，最后不變；洛倫茲力先增大后不變．
故BD正確，AC錯(cuò)誤．
故選BD

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵明確小球的運(yùn)動(dòng)情況，先做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度最大．