题目内容
【题目】质量为m、电荷量为+q的物块以初速度v0 进入两水平平行绝缘木板a、b之间,木板足够长,处在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,两板间距略大于物块高度,物块与两板间的动摩擦因数均为μ。在运动过程中物块的电荷量不变,且经历变速运动后物块最终处于平衡状态。已知重力加速度为g,则从开始运动到最终处于平衡状态,物块克服摩擦力做的功可能为
A.0B.mv02C.mv02D.
【答案】BC
【解析】
由题意对物块受力分析,因不知道开始时物块所受洛伦兹力与重力谁大,故弹力方向大小均不能确定,应讨论:
A.由题意可知,由于物块经历变速运动后物块最终处于平衡状态,所以物块受到向上的洛伦兹力
则弹力一定不为0,摩擦力一定不为0,物块一定克服摩擦力做功,故A错误;
B.如果,则滑块受到向下的压力,在竖直方向满足
物块向右做减速运动,由动态分析知,当时
最终物块做匀速运动,此时满足
解得
对物块整个过程由动能定理得
解得
故B正确,D错误;
C.如果,则滑块受到向下的压力,在竖直方向满足
物块向右做减速运动,由知,洛伦兹力减小,弹力增大,摩擦力增大,最终速度减为零,由动能定理得
解得
故C正确。
故选BC。
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