题目内容
如图所示,一个带负电的物体由粗糙绝缘的斜面顶端自静止下滑到底端时速度为v,若加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,则带电体滑到底端时速度将( )
分析:未加磁场时,滑块受到重力、支持力,摩擦力,加磁场后,根据左手定则,多了一个垂直斜面向下的洛伦兹力.两种情况重力做功相同,洛伦兹力不做功,但加磁场时对斜面的正压力变大,摩擦力变大,克服摩擦力做功变多,根据动能定理,即可比较出两种情况到达底端的速率.
解答:解:未加磁场时,根据动能定理,有mgh-Wf=
mv2-0.
加磁场后,多了洛伦兹力,根据左手定则判断可知,洛伦兹力方向垂直于斜面向下,洛伦兹力不做功,但使物体对斜面的压力变大,摩擦力变大,根据动能定理,有
mgh-Wf′=
mv′2-0,Wf′>Wf,所以v′<v.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
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加磁场后,多了洛伦兹力,根据左手定则判断可知,洛伦兹力方向垂直于斜面向下,洛伦兹力不做功,但使物体对斜面的压力变大,摩擦力变大,根据动能定理,有
mgh-Wf′=
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故选B.
点评:解决本题的关键两次运用动能定理,两种情况重力功相同,多了磁场后多了洛伦兹力,洛伦兹力不做功,但导致摩擦力变大,即两种情况摩擦力做功不同,从而比较出到达底端的速率.
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