如图所示,一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上,杆与水平方向成θ角,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场,小球沿杆向下运动,在A点时的动能为1

◎ 题目

如图所示,一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上,杆与水平方向成θ角,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场,小球沿杆向下运动,在A点时的动能为100 J,在C点时动能减为零,B为AC的中点。在运动过程中下列说法正确的是  (   )
A.小球在B点时的动能为50 J
B.小球电势能的增加量等于重力势能的减少量
C.小球在AB段克服摩擦力做的功与在BC段克服摩擦力做的功相等
D.到达C点后小球可能沿杆向上运动

◎ 答案

D

◎ 解析

分析:由于从a到c的过程中小球的动能减小,则运动速度减小,小球所受的洛伦兹力减小,导致滑动摩擦力减小,所以在下滑过程中,电场力、摩擦力做负功,重力做正功.
解答:解:A、ab段和bc段合外力不同,因此合外力做的功也不同,所以根据动能定理,动能的变化量不同,A项错误;
B、电势能增加是由电场力做功决定,而重力势能减小是由重力做功决定,由于动能与重力势能减少,转化小球的电势能,因此B项错误;
C、小球与杆之间的压力减小,摩擦力也在减小,而ab=bc,所以小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功不相等,故C项错;
D、小球运动到c点后,有可能静止,也有可能沿杆向上运动,故D项正确.
故选:D
点评:考查动能大小与速度大小关系,及速度大小与洛伦兹力大小,洛伦兹力与滑动摩擦力的关系,同时突出电场力做功与重力做功及摩擦力做功与能量的关系.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上,杆与水平方向成θ角,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场,小球沿杆向下运动,在A点时的动能为1…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的加速】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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