Question

一个带正电的小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成角，所在空间存在竖直向上的匀强电场和垂直于杆且斜向上的匀强磁场，如图所示，小球沿杆向下运动，通过a点时速度是4m/s，到达c点时速度减为零，b是ac的中点，在小球运动过程中

A．小球通过b点的速度为2m/s

B．小球的电势能的增加量一定大于重力势能的减少量

C．绝缘直杆对小球的作用力垂直于小球的运动方向

D．到达c点后小球可能沿杆向上运动

Answer 1

D

【解析】

试题分析：若假设小球做匀减速运动，则小球到达ac中点b的速度为，但是因小球下滑时速度减小，洛伦兹力减小，则小球对粗糙直杆的弹力会变化，则摩擦力会变化，所以小球下滑时是变加速运动，所以选项A错误；根据动能定理，则，则小球的电势能的增加量和重力势能的减少量之间无法比较大小，选项B错误；绝缘直杆对小球有垂直直杆的弹力和沿杆向上的摩擦力，故两个力的方向不垂直杆，即绝缘直杆对小球的作用力不垂直于小球的运动方向，选项C错误；

到达c点后，若小球受到的沿直杆向上的电场力的分力大于小球重力沿直杆向下的分量和向下的摩擦力之和，则小球将沿杆向上运动，选项D正确；故选D.

考点：动能定理；运动和力。