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，所帶的電荷量為q，小球可在棒上滑動，現將此棒豎直放入沿水平方向且相互垂直的勻強磁場和勻強電場中，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向外，設小球的電荷量不變，小球由靜止下滑的過程中(　　)

A. 小球加速度一直增加

B. 小球速度一直增加

C. 棒對小球的彈力一直減小

D. 小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不變

Answer 1

【答案】D

【解析】小球由靜止開始下滑，受到向左的洛倫茲力不斷增加．在開始階段，洛倫茲力小于向右的靜電力，棒對小球有向左的彈力，隨著洛倫茲力的增加，棒對小球的彈力減小，小球受到的摩擦力減小，所以在豎直方向上小球受到重力和摩擦力作用做加速運動，其加速度逐漸增加．

當洛倫茲力等于靜電力時，棒對小球沒有彈力，摩擦力隨之消失，小球在豎直方向上受到的合力最大，加速度最大．

隨著小球速度繼續增加，洛倫茲力大于靜電力，棒對小球又產生向右的彈力，隨著速度增加，洛倫茲力增加，棒對小球的彈力增加，小球受到的摩擦力增加，于是小球在豎直方向受到的合力減小，加速度減小，小球做加速度減小的加速運動，當加速度減小為零時，小球的速度不再增加，以此時的速度做勻速運動．綜上所述，D正確．