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4.5 s,关于带电物块及运动过程的说法正确的是( )
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A.该物块带负电
B.皮带轮的传动速度大小一定为lm/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2s~4.5s内,物块与皮带仍可能有相对运动
【答案】D
【解析】因开始时小物块做加速度减小的加速运动,则物块所受的摩擦力逐渐减小,物块对皮带的正压力逐渐减小,说明洛伦兹力垂直皮带向上,由左手定则可知,物块带正电,选项A错误;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,摩擦力越来越小,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) 由此式可知,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;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.
本题考查了牛顿第二定律的应用及物体的平衡
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