题目内容

16.如图所示,一个带负电荷的物体从粗糙斜面顶端由静止释放后,滑到斜面底端时的速度为v.若加上一个如图所示的垂直于纸面指向外的水平磁场,则物体滑到底端时(  )
A.v变小B.v变大
C.v不变D.v可能变大,也可能不变

分析 未加磁场时,滑块受到重力、支持力,摩擦力,加磁场后,根据左手定则,多了一个垂直斜面向上的洛伦兹力.两种情况重力做功相同,洛伦兹力不做功,但加磁场时对斜面的正压力变大,摩擦力变大,克服摩擦力做功变大,根据动能定理,即可比较出两种情况到达底端的速率.

解答 解:未加磁场时,根据动能定理,有mgh-Wf=$\frac{1}{2}$mv2-0.加磁场后,多了洛伦兹力,洛伦兹力不做功根据左手定则,洛伦兹力的方向垂直斜面向下,所以物体对斜面的压力增大,所以摩擦力变大,摩擦力做的功变大,根据动能定理,有mgh-Wf′=$\frac{1}{2}$mv′2-0,Wf′>Wf,所以v′<v.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.

点评 解决本题的关键两次运用动能定理,两种情况重力功相同,多了磁场后多了洛伦兹力,洛伦兹力不做功,但导致摩擦力变大,即两种情况摩擦力做功不同,从而比较出到达底端的速率.

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