Question

如图甲所示，空间存在水平向里、磁感应强度的大小为B的匀强磁场，磁场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为θ，一带电荷量为-q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ<tanθ。则在图乙中小球运动过程中的速度一时间图象可能是

Answer 1

C

解析试题分析：带电小球套静止时受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N和沿斜面向上的摩擦力f，小球下滑后，再受到一个垂直斜面向上的洛伦磁力F，沿斜面方向有：mgsinθ-µ(mgcosθ-F)=ma,在垂直于斜面方向有：N+F=mgcosθ，由于球套加速，据F=qvB，F增大而支持力N减小，据f=µF_N,摩擦力减小，导致加速度a增加；当速度v₁增加到某个值时，出现mgcosθ-F=0，有mgsinθ=ma，此时加速度最大；此后，F＞mgcosθ，支持力N反向，且速度越增加支持力N越大，摩擦力f也随着增加，最后出现mgsinθ=f,之后小球做匀速下滑；所以只有C选项正确。
考点：本题考查受力分析的能力，牛顿第二定律的应用和带电粒子在匀强磁场中的运动时的受力情况。