题目内容

(2011?安庆二模)如图所示,空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,场内有一绝缘的足够长的直杆,它与水平面的倾角为θ,一带电量为-q质量为m的带负电小球套在直杆上,从A点由静止沿杆下滑,小球与杆之间的动摩擦因数为μ,在小球以后的运动过程中,下列说法正确的是(  )
分析:小球从A点由静止沿杆下滑,受到重力、支持力、洛伦兹力、摩擦力,根据牛顿第二定律表示出加速度,进而分析出最大速度和最大加速度及加速度的变化过程.
解答:解:小球开始下滑时有:mgsinθ-μ(mgcosθ-qvB)=ma,随v增大,a增大,
 当v=
mgcosθ
qB
时,a达最大值gsinθ,
此时洛伦兹力等于mgcosθ,支持力等于0,此后随着速度增大,洛伦兹力增大,支持力增大,
此后下滑过程中有:mgsinθ-μ(qvB-mgcosθ)=ma,
随v增大,a减小,当vm=
mg(sinθ-μcosθ)
μqB
时,
a=0.此时达到平衡状态,速度不变.
所以整个过程中,v先一直增大后不变;a先增大后减小,所以B对.
故选B.
点评:解决本题的关键是正确地进行受力分析,根据受力情况,判断运动情况.
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