题目内容
【题目】绝缘光滑斜面与水平面成α角,质量m、带电荷量为-q(q>0)的小球从斜面上的h高度处释放,初速度为v0(v0>0)方向与斜面底边MN平行,如图所示,整个装置处在匀强磁场B中,磁场方向平行斜面向上.如果斜面足够大,且小球能够沿斜面到达底边MN.则下列判断正确的是( )
A. 小球在斜面做变加速曲线运动
B. 小球到达底边MN的时间
C. 匀强磁场磁感应强度的取值范围为
D. 匀强磁场磁感应强度的取值范围为
【答案】BD
【解析】试题小球在斜面上运动时,一定受到竖直向下的重力和垂直斜面向上的洛伦兹力,可能受到垂直斜面向上弹力;小球能够沿斜面到达底边MN,说明垂直斜面的合力为0,洛伦兹力小于重力垂直斜面的分力。
小球合力是重力沿斜面向下的分力,因此小球合力恒定,故小球做匀变速曲线运动,故A错误;
小球做类平抛运动,沿着斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动,
则小球的加速度 ,再由运动学公式可得所以球到达底边MN的时间
,故B正确;带电荷量带负电,由左手定则,根据左手定则可知,小球受到的洛伦兹力的方向垂直于斜面向上;尽管小球做匀变速曲线运动,但垂直磁场的方向速度不变,故洛伦兹力 ,小于重力垂直于斜面向下的分力mgcosθ; 也就是,解得磁感应强度的取值范围为,故C错误、D正确。本题选BD
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