题目内容

15.如图所示,一带正电荷的滑块以水平向右的初速度在粗糙水平面上滑动,匀强磁场垂直于纸面向外,匀强电场水平向左.滑块在水平面上经过a点后到b点时速度减为零,接着又滑了回来,滑块所带电荷量保持不变.则从a到b和从b回到a两过程相比较(  )
A.滑块所受摩擦力大小相同B.滑块速度变化量大小相同
C.滑块动能变化量大小相同D.滑块电势能变化量大小相同

分析 图中存在电场、磁场、重力场,分别对向右滑和向左滑过程运用动能定理,根据左手定则确定洛伦兹力方向,结合牛顿第二定律确定加速度的不同,从而即可求解.

解答 解:A、因为有磁场存在,由左手定做可知,当向右运动时受到的磁场力竖直向下,而当物块左滑时受到的磁场力竖直向上,故摩擦力不相等,故A错误;
B、根据以上分析可知,因摩擦力不相同,由牛顿第二定律,加速度不同,那么速度的变化量也不相同,故B错误;
C、右滑和左滑过程,都是重力、摩擦力及电场力做功,但是右滑时摩擦力小于左滑时的摩擦力,由动能定理得,动能变化量大小不相同,故C错误;
D、从a到b和从b回到a两过程,沿电场线运动的距离相等,所以电势能变化量大小相同,故D正确.
故选:D.

点评 此题考查复合场中物块运动、受力情况的分析能力,需要注意的是磁场力与电荷的运动方向的关系,从而影响摩擦力,是解题的关键.

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