题目内容

【题目】如图甲,一带电物块无初速度地放上皮带轮底端,皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动,该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中,其图像如图乙所示,物块全程运动的时间为4.5s,关于带电物块及运动过程的说法正确的是

A. 该物块带正电

B. 皮带轮的传动速度大小一定为1m/s

C. 若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移

D. 在2~4.5S内,物块与皮带仍可能有相对运动

【答案】AD

【解析】

由图乙可知,物块做加速度逐渐减小的加速运动。物块的最大速度是1m/s

A项:对物块进行受力分析可知,开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用,设动摩擦因数为μ,沿斜面的方向:

μFN-mgsinθ=ma ①

物块运动后,又受到洛伦兹力的作用,加速度逐渐减小,由①式可知,物块的加速度逐渐减小,一定是FN逐渐减小,而开始时:FN=mgcosθ,后来:FN′=mgcosθ-f洛,即洛伦兹力的方向是向上的。物块沿传送带向上运动,由左手定则可知,物块带正电,故A正确;

B、D项:物块向上运动的过程中,洛伦兹力越来越大,则受到的支持力越来越小,结合①式可知,物块的加速度也越来越小,当加速度等于0时,物块达到最大速度,此时:

mgsinθ=μ(mgcosθ-f洛)②

由②可知,只要传送带的速度大于等于1m/s,则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关,所以传送带的速度可能是1m/s,有可能是大于1m/s,物块可能相对于传送带静止,有可能相对于传送带不静止。故B错误,D正确;

C项:由以上的分析可知,传送带的速度不能判断,所以若已知皮带的长度,也不能求出该过程中物块与皮带发生的相对位移。故C错误。

故选:D。

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