Question

2．如图所示，足够长的竖直粗糙绝缘管处于方向彼此垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，电场E和磁场B的方向如图，一个带正电的小球从静止开始沿管下滑，则在下滑过程中小球的加速度a和时间t的关系图象正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 小球下落过程中受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和摩擦力，洛伦兹力从零开始增加，根据平衡条件判断弹力、摩擦力的变化情况，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况．

解答 解：①下落过程中电场力向右，洛仑兹力向左，洛仑兹力逐渐增大；电场力与洛仑兹力的合力先向右减小，所以支持力先向左减小，所以摩擦力减小，与重力的合力会逐渐变大，所以加速度先增大；
②当电场力和洛仑兹力等大时，加速度达到最大；
③然后支持力向右增大，摩擦力会增大，则合力减小，加速度减小，最后摩擦力与重力等大时，加速度为零（图象与横轴相切）；
故选：D．

点评 本题考查如何正确的受力分析，理解洛伦兹力与速度的关系，从而影响受力情况，带动运动情况的变化，注意此处的弹力的方向变化，是解题的关键．