题目内容

14.绝缘光滑斜面与水平面成α角,质量为m、带电荷量为-q(q>0)的小球从斜面上的h高度处,以初速度为v0(v0>0)平行斜面底边MN方向射入,如图所示,整个装置处在匀强磁场B中,磁场方向平行斜面向上.如果斜面足够大,且小球能够沿斜面到达底边MN,则下列判断正确的是(  )
A.匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤$\frac{mg}{q{v}_{0}}$
B.匀强磁场磁感应强度的取值范围为0≤B≤$\frac{mgcosα}{q{v}_{0}}$
C.小球在斜面内做变加速曲线运动
D.小球达到底边MN的时间比没有磁场的情况下要多

分析 根据受力分析,结合力的合成法则,并依据牛顿第二定律,及曲线运动条件,即可求解; 依据洛伦兹力小于等于重力的垂直斜面的分力;
根据运动学公式,结合牛顿第二定律,即可求解运动时间.

解答 解:A、对小球受力分析,重力,支持力,洛伦兹力,根据左手定则,假设重力不做功,根据小球能够沿斜面到达底边MN,则小球受到的洛伦兹力0≤f=qv0B≤mgcosα;解得磁感应强度的取值范围为0≤B≤$\frac{mg}{q{v}_{0}}$cosα,故A错误,B正确;
C、由于小球在下滑过程中,速度的变化,不会影响重力与支持力的合力,因此小球受力恒定,故小球做匀变速曲线运动,故C错误;
D、由于小球在下滑过程洛伦兹力不影响沿斜面方向上的合力,因此不会改变物体的加速度,从而不影响小球到达底部的时间,故D错误;
故选:B.

点评 本题考查小球在复合场中的运动以及运动的合成和分解规律,要注意掌握牛顿第二定律与运动学公式的内容,理解洛伦兹力虽受到速度大小影响,但没有影响小球的合力,同时知道洛伦兹力不能大于重力垂直斜面的分力.

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