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如图所示,一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中,物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为μ,整个空间中存在垂直于纸面向里
题目详情
如图所示,一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中,物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为μ,整个空间中存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场,现给物块水平向右的初速度v0,空气阻力忽略不计,物块电荷量不变,隧道足够长,则整个运动过程中,物块克服阻力做功可能是( )
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-09/01/1535791288-2536.jpg)
A.0
B.
m
-
C.
m
D.
-
m
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-09/01/1535791288-2536.jpg)
A.0
B.
1 |
2 |
v | 2 0 |
m3g2 |
2q2B2 |
C.
1 |
2 |
v | 2 0 |
D.
m3g2 |
2q2B2 |
1 |
2 |
v | 2 0 |
▼优质解答
答案和解析
由题意对滑块受力分析,因不知道开始时滑块所受洛伦兹力与重力谁大,故弹力方向大小均不能确定,应讨论:
A:若滑块受到向上的洛伦兹力
=mg,则支持力
=0,摩擦力f=0,滑块将匀速运动,摩擦力不做功,选项A正确;
B,D:若
>mg,则滑块受到向下的压
,在竖直方向满足
=mg+
,滑块向右做减速运动,由动态分析知,当
=mg时
=0,f=0,最终滑块做匀速运动,此时满足qvB=mg,解得v=
,对滑块整个过程由动能定理得-
=
m
-
m
,联立解得
=
m
-
,故B正确,D错误;
C:若
<mg,则弹力方向向上,竖直方向满足
+
=mg,水平方向受摩擦力向左,滑块做减速运动,由
=qvB知,
减小,
则增大,f增大,由-f=mav知,v继续减小,最后减为零,由动能定理知,-
=0-
m
,解得
=
m
,选项C正确;
故答案为ABC.
A:若滑块受到向上的洛伦兹力
F | 洛 |
F | N |
B,D:若
F | 洛 |
F | N |
F | 洛 |
F | N |
F | 洛 |
F | N |
mg |
qB |
W | 克 |
1 |
2 |
v | 2 |
1 |
2 |
v | 2 0 |
W | 克 |
1 |
2 |
v | 2 0 |
| ||||
|
C:若
F | 洛 |
F | N |
F | 洛 |
F | 洛 |
F | 洛 |
F | N |
W | 克 |
1 |
2 |
v | 0 |
W | 克 |
1 |
2 |
v | 2 0 |
故答案为ABC.
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