Question

1．如圖所示，空間存在著沿水平方向且互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中豎直放置一足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣直棒，一帶正電小球套在直棒上．現(xiàn)靜止釋放小球，則其沿棒下滑的過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 桿對(duì)小球的彈力一直減少
• B． 小球所受洛倫茲力一直增大
• C． 小球加速度一直在減小
• D． 小球速度一直增大，直到最后勻速

Answer 1

分析 本題應(yīng)通過(guò)分析小球的受力情況，來(lái)判斷其運(yùn)動(dòng)情況：小球受重力、摩擦力（可能有）、彈力（可能有）、向右的洛倫茲力、向左的電場(chǎng)力，當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力時(shí)，合力等于重力，加速度最大；當(dāng)洛倫茲力大于電場(chǎng)力，且滑動(dòng)摩擦力與重力平衡時(shí)，速度最大．

解答 解：球下滑過(guò)程中，受到重力、摩擦力（可能有）、彈力（可能有）、向右的洛倫茲力、向左的電場(chǎng)力．
開(kāi)始階段，洛倫茲力小于電場(chǎng)力時(shí)，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度增大，洛倫茲力增大，小球所受的桿的彈力向右，大小為N=qE-qvB，N隨著v的增大而減小，滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)也減小，小球所受的合力F_合=mg-f，f減小，F(xiàn)_合增大，加速度a增大；
當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力時(shí)，合力等于重力，加速度最大；
小球繼續(xù)向下做加速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，小球所受的桿的彈力向左，大小為N=qvB-qE，v增大，N增大，f增大，F(xiàn)_合減小，a減�。�
當(dāng)mg=f時(shí)，a=0，故加速度先增大后減小，直到為零；小球的速度先增大，后不變；桿對(duì)球的彈力先減小后反向增大，最后不變；洛倫茲力先增大后不變．
故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確小球的運(yùn)動(dòng)情況，先做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度最大．