Question

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(zhì)量為m，帶電量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直固定在沿水平方向的且互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中．設(shè)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．小球加速度一直減小

B．小球速度先減小，直到最后勻速

C．桿對(duì)小球的彈力一直減少

D．小球所受洛倫茲力一直減小

Answer 1

分析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，再根據(jù)各力的變化，可以找出合力及加速度的變化情況．

解答：解：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(dòng)摩擦力，以及水平向左或向右的彈力；
根據(jù)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(yùn)；
若qvB＞qE，則摩擦力先減小到零，后同向增加，故A錯(cuò)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B錯(cuò)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C錯(cuò)誤；
由于速度一直減小，故洛倫茲力一直減小，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵在于小球上升過程中彈力可能先減小為零再反向增加，也可能一直減小，要分兩種情況討論．