题目内容
如图所示,带正电的小球穿在绝缘粗糙直杆上,杆倾角为θ,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场,小球沿杆向下运动,在a点时动能为100J,到C点动能为零,而b点恰为a、c的中点,在此运动过程中( )
分析:由于从a到c的过程中小球的动能减小,则运动速度减小,小球所受的洛伦兹力减小,导致滑动摩擦力减小,所以在下滑过程中,电场力、摩擦力做负功,重力做正功.
解答:解:A、ab段和bc段合外力不同,因此合外力做的功也不同,所以根据动能定理,动能的变化量不同,A项错误;
B、电势能增加是由电场力做功决定,而重力势能减小是由重力做功决定,由于动能与重力势能减少,转化小球的电势能,因此B项正确;
C、小球与杆之间的压力减小,摩擦力也在减小,而ab=bc,所以小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功不相等,故C项错;
D、小球运动到c点后,有可能静止,也有可能沿杆向上运动,故D项正确.
故选:BD
B、电势能增加是由电场力做功决定,而重力势能减小是由重力做功决定,由于动能与重力势能减少,转化小球的电势能,因此B项正确;
C、小球与杆之间的压力减小,摩擦力也在减小,而ab=bc,所以小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功不相等,故C项错;
D、小球运动到c点后,有可能静止,也有可能沿杆向上运动,故D项正确.
故选:BD
点评:考查动能大小与速度大小关系,及速度大小与洛伦兹力大小,洛伦兹力与滑动摩擦力的关系,同时突出电场力做功与重力做功及摩擦力做功与能量的关系.
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