题目内容

13.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m,带电量为q,小球可在棒上滑动,小球与棒的动摩擦因数为μ,现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中.设小球电荷量不变,电场强度为E,方向水平向右,磁感应强度为B,小球沿棒由静止开始下滑,则(  )
A.小球下落的最大加速度等于g-$\frac{μqE}{m}$B.小球下落的最大速度等于$\frac{E}{B}$
C.小球下落的最大加速度等于gD.小球下落的最大速度等于$\frac{mg}{μqB}$+$\frac{E}{B}$

分析 本题应通过分析小球的受力情况,来判断其运动情况:小球受重力、摩擦力(可能有)、弹力(可能有)、向左的洛伦兹力、向右的电场力,当洛伦兹力等于电场力时,合力等于重力,加速度最大;当洛伦兹力大于电场力,且滑动摩擦力与重力平衡时,速度最大.

解答 解:A、C、小球下滑过程中,受到重力、摩擦力(可能有)、弹力(可能有)、向左的洛伦兹力、向右的电场力;开始阶段,洛伦兹力小于电场力时,小球向下做加速运动时,速度增大,洛伦兹力增大,小球所受的杆的弹力向左,大小为N=qE-qvB,N随着v的增大而减小,滑动摩擦力f=μN也减小,小球所受的合力F合=mg-f,f减小,F合增大,加速度a增大;当洛伦兹力等于电场力时,合力等于重力,加速度最大,为g;故A错误,C正确;
B、D、当mg=f时,a=0,速度最大,故:
mg=μ(qvB-qE)
解得:
v=$\frac{mg}{qBμ}$+$\frac{E}{B}$;
故B错误,D正确;
故选:CD.

点评 本题关键明确小球的运动情况,先做加速度增加的加速运动,然后做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时,速度最大.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网