题目内容
【题目】绝缘光滑斜面与水平面成α角,质量为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.匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤
B.匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤
C.小球在斜面做变加速曲线运动
D.小球到达底边MN的时间t=
【答案】B,D
【解析】解:AB、带电荷量为﹣q(q>0)的小球以初速度为v0(v0>0)平行于NM方向运动,小球能够沿斜面到达底边MN,说明洛伦兹力小于重力垂直于斜面向下的分力,即0≤qv0B≤mgcosα;解得磁感应强度的取值范围为0≤B≤ ,A错误、B正确;
C、由于小球在下滑过程中,速度的变化,不会影响重力与支持力的合力,因此小球受力恒定,故小球做匀变速曲线运动,故C错误;
D、小球做类平抛运动,则在斜面上,沿着斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动,根据力的分解法则,及牛顿第二定律,则小球的加速度a= =gsinα,
再由运动学公式可得 ,所以球到达底边MN的时间t= ,D正确.
故选:BD.
【考点精析】本题主要考查了洛伦兹力和感应电流的方向的相关知识点,需要掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功;通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.(左手定则)才能正确解答此题.
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