题目内容
分析:对小球进行受力分析,根据小球的受力情况判断,由牛顿第二定律求出加速度,判断加速度与速度如何变化;对玻璃管受力分析,看拉力如何变化;最后由P=Fv判断管壁对小球弹力的功率如何变化.
解答:
解:A、以小球为研究对象,受力如图所示,由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动,则竖直方向的洛伦兹力F1=qvB是恒力,
由牛顿第二定律得:qvB-mg=ma,a=
-g,小球的加速度不随时间变化,恒定不变,故A错误;
B、由A可知,小球在竖直方向上的加速度不变,小球做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向的速度vy=at随时间均匀增加,故B错误;
C、小球在水平方向受到的F2=qvyB=qaBt,小球在水平方向做匀速直线运动,由平衡条件得:FN=qaBt,玻璃管对小球的弹力FN与小球对玻璃管的作用力FN′是作用力与反作用力,由牛顿第三定律得:FN′=FN=qaBt,玻璃管在水平方向上受拉力F与FN′作用做匀速直线运动,则F=FN′=qaBt,即F=qaBt,由此可知,拉力F与时间t成正比,故C错误;
D、管壁对小球的弹力做功的功率P=FNv=qavBt,P与t成正比,故D正确;
故选D.
由牛顿第二定律得:qvB-mg=ma,a=
| qvB |
| m |
B、由A可知,小球在竖直方向上的加速度不变,小球做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向的速度vy=at随时间均匀增加,故B错误;
C、小球在水平方向受到的F2=qvyB=qaBt,小球在水平方向做匀速直线运动,由平衡条件得:FN=qaBt,玻璃管对小球的弹力FN与小球对玻璃管的作用力FN′是作用力与反作用力,由牛顿第三定律得:FN′=FN=qaBt,玻璃管在水平方向上受拉力F与FN′作用做匀速直线运动,则F=FN′=qaBt,即F=qaBt,由此可知,拉力F与时间t成正比,故C错误;
D、管壁对小球的弹力做功的功率P=FNv=qavBt,P与t成正比,故D正确;
故选D.
点评:对小球正确受力分析、判断出小球的运动状态是正确解题的关键.
练习册系列答案
相关题目