Question

一个带正电的小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成角，所在空间存在竖直向上的匀强电场和垂直于杆且斜向上的匀强磁场，如图所示，小球沿杆向下运动，通过a点时速度是4m/s，到达c点时速度减为零，b是ac的中点，在小球运动过程中

A．小球通过b点的速度为2m/s

B．小球的电势能的增加量一定大于重力势能的减少量

C．绝缘直杆对小球的作用力垂直于小球的运动方向

D．到达c点后小球可能沿杆向上运动

Answer 1

D

试题分析：小球在运动过程中受重力、电场力、洛伦兹力、摩擦力、杆施加的两个支持力，其中一个平衡洛伦兹力。根据动能定理W_G+W_电+W_f=ΔE_k ①，摩擦力随洛伦兹力的减小在减小，因此，ab段和bc段合力不同，合力做功不同，则动能变化不同，则小球通过b点的速度一定不是2 m/s，A错误；由①式得： W_电+W_f=ΔE_k－W_G＝ΔE_k+ΔE_p，由于不明确电场力与重力的大小，小球的电势能的增加量与重力势能的减少量电势能无法比较，B错误；绝缘直杆对小球的作用力有：两个支持力垂直于杆和摩擦力沿杆向下，这三个力的合力一定不垂直于杆，C错误；小球运动到C点后，由于不明确电场力与重力的大小有可能静止，也有可能沿杆向上运动，  D正确。