Question

【題目】如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質量為m，帶電量為q，小球可在棒上滑動，現將此棒豎直放入沿水平方向的且互相垂直的勻強磁場和勻強電場中．設小球電量不變，小球由棒的下端以某一速度上滑的過程中一定有( )

A. 小球所受洛倫茲力一直減小

B. 桿對小球的彈力一直減少

C. 小球加速度一直減小

D. 小球速度先減小，直到最后勻速

Answer 1

【答案】A

【解析】小球上滑過程，受重力、向左的洛倫茲力、向右的電場力、向下的滑動摩擦力，以及水平向左或向右的彈力；根據牛頓第二定律，有水平方向：qvB-qE-N=0（qvB＞qE），或者qvB-qE+N=0（qvB＜qE）；豎直方向：f+mg=ma；其中：f=μN；若qvB＞qE，則摩擦力先減小到零，后同向增加，則加速度先減小后增大，故C錯誤；由于合力一直向下，故加速度向下，與速度反向，故速度一直減小，故D錯誤；若qvB＞qE，隨著洛倫茲力的減小，彈力N先減小后反向增加，故B錯誤；由于速度一直減小，故洛倫茲力一直減小，故A正確；故選A．