Question

5．如图所示，一竖直放置的足够长的绝缘木板，其右方有水平向左的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的物块从绝缘木板上某点由静止释放，当物块下滑h后脱离绝缘木板，已知物块与竖直绝缘木板间的动摩擦因数为μ，电场强度为E，磁感应强度为B，重力加速度为g，则可求出（　　）

• A． 物块在绝缘木板上下滑过程中的最大加速度
• B． 物块在绝缘木板上运动的时间
• C． 物块克服摩擦力所做的功
• D． 物块在绝缘木板上下滑过程中任一时刻的瞬时速度

Answer 1

分析 当电场力和洛伦兹力平衡时，墙壁的弹力为零，物块将脱离墙壁，根据平衡求出此时的速度，根据动能定理求出求出A沿墙壁下滑时，克服摩擦力做功的大小．
在P点A受力平衡，抓住洛伦兹力在竖直方向上的分力等于重力，水平方向上的分力等于电场力求出此时的速度．

解答 解：A、物块向下做加速运动，物块受力如图所示，当物块受到的洛伦兹力与电场力相等时，物块不受摩擦力作用，此时加速度最大为g，故A正确；
B、物体在绝缘板上做加速度增大的加速运动，加速度不断增大，无法求出物块的运动时间，故B错误；
C、物块离开绝缘板时：qE=qv₀B，由动能定理有：mgh+W=$\frac{1}{2}$mv₀²-0，解得：W=$\frac{m{E}^{2}}{2{B}^{2}}$-mgh，故C正确；
D、物块做变加速运动，加速度不断变化，无法求出任一时刻的瞬时速度，故D错误；
故选：AC．

点评 解决本题的关键知道物体与墙壁脱离时，电场力和洛伦兹力相等；在P点洛伦兹力在竖直方向上的分力等于重力，水平方向上的分力等于电场力，结合动能定理进行求解．