题目内容

、如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,则(   )
A.小球带负电
B.小球运动的轨迹是一条抛物线
C.洛伦兹力对小球做正功
D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大
BD
考点:
专题:电磁感应中的力学问题.
分析:小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,由左手定则,分析电性.将小球的运动分解为沿管子向里和垂直于管子向右两个方向.根据受力情况和初始条件分析两个方向的分运动情况,研究轨迹,确定F如何变化.
解答:解:设管子运动速度为v1
A、小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电.故A错误.
B、小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B,q、v1、B均不变,F1不变,则小球沿管子做匀加速直线运动.与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线.故B正确.
C、洛伦兹力总是与速度垂直,不做功.故C错误.
D、设小球沿管子的分速度大小为v2,则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B,v2增大,则F2增大,而拉力F=F2,则F逐渐增大.故D正确.
故选BD
点评:本题中小球做类平抛运动,其研究方法与平抛运动类似:运动的合成与分解,其轨迹是抛物线.本题采用的是类比的方法理解小球的运动.
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