Question

【題目】如圖所示，在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶正電的小球，管道半徑略大于球體半徑，整個管道處于方向與管道垂直的水平勻強磁場中；現給球施以一個水平初速度，以后小球的速度隨時間變化的圖像可能正確的是（ ）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

小球帶正電，磁場方向垂直紙面向里，由左手定則判斷，小球受洛倫茲力豎直向上。當qv0B=mg時，圓環做勻速直線運動，圓環不受支持力和摩擦力，故A正確；當qv0B＜mg時，圓環做減速運動到靜止，只有摩擦力做功。根據動能定理可知速度減小，則洛倫茲力減小，洛倫茲力與重力的合力變大，即環與軌道間的壓力變大，摩擦力變大，又由牛頓第二定律f=ma可得，加速度變大，即圓環不可能是勻減速；故B錯誤，D正確；當qv0B＞mg時，圓環先做減速運動，只有摩擦力做功。根據動能定理可知速度減小，則洛倫茲力減小，洛倫茲力與重力的合力變小，即環與軌道間的壓力變小，摩擦力變小，又由牛頓第二定律f=ma可得，加速度變小；當qvB=mg，即當qvB=mg，不受摩擦力，做勻速直線運動。故C正確。故選ACD。