Question

5．如图所示，水平向右方向的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场互相垂直，竖直的绝缘杆上套一带负电荷小环并置于场中．小环由静止开始下落的过程中，小环的加速度（　　）

• A． 不断减小最后为零
• B． 不断增大后来不变
• C． 先减小后增大，最后不变
• D． 先增大后减小，最后不变

Answer 1

分析 此题要先对小环进行正确的受力分析，由受力情况判断出小环的运动情况，得知小环向下做加速运动，同时会有洛伦兹力作用在小球上，分析水平方向上的合力在减小，可判断摩擦力在减小直至为零；之后洛伦兹力增大致水平方向上合力逐渐增大，摩擦力也随之增大，直至摩擦力与重力大小相等．

解答 解：小环由静止开始下落，当速度为零时，对小环受力分析，受到竖直向下的重力、水平向左的电场力和竖直向上的摩擦力；此时重力会大于摩擦力，小环向下运动，速度不为零时，小环还会受到水平向右的洛伦兹力，使水平方向上的合力减小，从而摩擦力也随之减小．
当电场力和洛伦兹力大小相等时，摩擦力为零，小环的竖直向下的加速度最大，之后洛伦兹力要大于电场力并逐渐最大，摩擦力也随之增大，
当摩擦力和重力大小相等时，小环加速度为零，开始做匀速直线运动．
所以在整个过场中，摩擦力是先减小后增大，最后不变，
那么合力先增大后减小，最后不变，依据牛顿第二定律，则加速度先增大后减小，最后不变．故ABC错误，D正确．
故选：D．

点评 解决此类问题的关键就是对物体受力进行动态分析，结合牛顿运动定律分析运动情况，再由运动情况分析受力情况．
此类问题的受力特点是：合力在不断变化，当合外力变为零时，物体开始做匀速直线运动，经常出现的问题是利用平衡条件求带电体的最大速度等问题．