如图2所示,空间存在水平向里、磁感应强度的大小为B的匀强磁场,磁场内有一绝缘的足够长的直杆,它与水平面的倾角为...
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如图2所示,空间存在水平向里、磁感应强度的大小为B的匀强磁场,磁场内有一绝缘的足够长的直杆,它与水平面的倾角为θ,一带电荷量为-q、质量为m的带负电小球套在直杆上,从A点由静止沿杆下滑,小球与杆之间的动摩擦因数为μ<tan θ.则小球运动过程中的速度时间图象可能是( )
【回答】
* C
解析 带电小球套静止时受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N和沿斜面向上的摩擦力f,小球下滑后,再受到一个垂直斜面向上的洛伦兹力F,沿斜面方向有:mgsin θ-μ(mgcos θ-F)=ma,在垂直于斜面方向有:N+F=mgcos θ,由于小球加速,据F=qvB,F增大而支持力N减小,据f=μFN,摩擦力减小,导致加速度a增加;当速度v1增加到某个值时,出现mgcos θ-F=0,有mgsin θ=ma,此时加速度最大;此后,F>mgcos θ,支持力N反向,且速度越增加支持力N越大,摩擦力f也随着增加,最后出现mgsin θ=f,之后小球做匀速下滑;所以只有C选项正确.
图3
知识点:磁场对运动电荷的作用力
题型:选择题
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