19.如圖所示,帶負電的小球以一定的初速度v0,從傾角為θ的粗糙絕緣斜面頂端沿斜面向下運動,斜面足夠長,小球也斜面之間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ,小球在沿斜面運動過程中某一段不可能出現(xiàn)的運動形式是( 。
A.勻速直線運動B.加速度減小的加速運動
C.加速度減小的減速運動D.加速度增大的減速運動

分析 根據(jù)小球所受重力沿斜面向下的分力和摩擦力的大小關(guān)系,判斷小球的受力情況,從而得知小球加速度的變化,判斷出小球的運動規(guī)律.

解答 解:由于小球與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ,可知小球開始時重力沿斜面向下的分力大于小球受到的摩擦力,小球在斜面上沿斜面向下做加速運動.運動中的小球受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力和洛倫茲力的作用.
小球帶負電,根據(jù)左手定則可知,小球運動的過程中受到的洛倫茲力的方向垂直于斜面向下,根據(jù)f=qvB可知,小球受到的洛倫茲力隨速度的增大而增大.
在垂直于斜面的方向上,小球受到的合外力始終等于0,可知,斜面對小球的垂直于斜面向上的支持力也隨速度的增大而增大,則斜面對小球的摩擦力也隨速度的增大而增大.
若開始時小球受到的重力沿斜面向下的分力大于小球受到的摩擦力,可由于摩擦力隨速度的增大而增大,所以沿斜面的方向上,小球受到的合力減小,小球的加速度減小,所以小球沿斜面的方向做加速度減小的加速運動,當(dāng)小球的加速度減小到0時,小球開始做勻速直線運動.
若初速度很大時,會出現(xiàn)摩擦力大于下滑力,小球向下做減速運動,摩擦力隨速度的減小而減小,是加速度逐漸減小的減速運動;
由以上的分析可知,小球在沿斜面運動過程中某一段不可能出現(xiàn)的運動形式是加速度增大的減速運動.故D符合題意.
本題選擇不可能出現(xiàn)的運動形式,故選:D

點評 本題需討論小球所受重力沿斜面方向的分力和洛倫茲力的大小關(guān)系,結(jié)合受力判斷物體的運動規(guī)律,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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B.“曬”涉及到的物態(tài)變化是汽化,而“煎”涉及到的物態(tài)變化是凝華
C.“曬”涉及到的物態(tài)變化是升華,而“煎”涉及到的物態(tài)變化是凝固
D.“曬”和“煎”涉及到的物態(tài)變化都是汽化
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