Question

一個帶正電的小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上，桿與水平方向成角，所在空間存在豎直向上的勻強電場和垂直于桿且斜向上的勻強磁場，如圖所示，小球沿桿向下運動，通過a點時速度是4m/s，到達c點時速度減為零，b是ac的中點，在小球運動過程中

A．小球通過b點的速度為2m/s

B．小球的電勢能的增加量一定大于重力勢能的減少量

C．絕緣直桿對小球的作用力垂直于小球的運動方向

D．到達c點后小球可能沿桿向上運動

Answer 1

D

【解析】

試題分析：若假設小球做勻減速運動，則小球到達ac中點b的速度為，但是因小球下滑時速度減小，洛倫茲力減小，則小球對粗糙直桿的彈力會變化，則摩擦力會變化，所以小球下滑時是變加速運動，所以選項A錯誤；根據(jù)動能定理，則，則小球的電勢能的增加量和重力勢能的減少量之間無法比較大小，選項B錯誤；絕緣直桿對小球有垂直直桿的彈力和沿桿向上的摩擦力，故兩個力的方向不垂直桿，即絕緣直桿對小球的作用力不垂直于小球的運動方向，選項C錯誤；

到達c點后，若小球受到的沿直桿向上的電場力的分力大于小球重力沿直桿向下的分量和向下的摩擦力之和，則小球將沿桿向上運動，選項D正確；故選D.

考點：動能定理；運動和力。