Question

一帶正電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上，桿與水平方向成θ角，所在空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于直桿向上的勻強(qiáng)磁場，如圖．小球沿桿向下運(yùn)動通過a點(diǎn)時(shí)速度是4m/s，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度減為零，b是ac的中點(diǎn)，在小球向下運(yùn)動過程中（　　）

A．絕緣直桿對小球的作用力方向與小球的運(yùn)動方向垂直

B．小球電勢能的增加量一定小于重力勢能的減少量

C．小球通過b點(diǎn)的速度小于2 2 m/s

D．到達(dá)c點(diǎn)后小球可能沿桿向上運(yùn)動

Answer 1

A、絕緣直桿對小球的作用力是支持力和摩擦力的合力，支持力與桿垂直，摩擦力與桿平行，故絕緣直桿對小球的作用力不垂直于小球的運(yùn)動方向，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)能量守恒定律，從a到c的過程中，小球的動能和重力勢能的減小量等于電勢能和內(nèi)能的增加量；由于不知道重力和電場力的大小關(guān)系，故無法判斷小球的電勢能的增加量與重力勢能的減少量之間的關(guān)系，故B錯(cuò)誤；
C、a點(diǎn)的動能為

1

2

mv_a²=8mJ；從a到c的過程中，小球的動能減小，運(yùn)動速度減小，小球所受的洛倫茲力減小，導(dǎo)致滑動摩擦力減小，電場力是恒力，在AB段和BC段重力做正功，電場力做負(fù)功，而且重力與電場力做功相等，摩擦力做功在AB段較多，因此在AB段合外力做的負(fù)功較多，所以根據(jù)動能定理得知，在AB段動能的減少量較大，所以在B點(diǎn)時(shí)的動能小于4mJ，故小球通過b點(diǎn)的速度小于2

2

m/s，故C正確．
D、電場力可能遠(yuǎn)大于重力，故到達(dá)c點(diǎn)后小球可能沿桿向上運(yùn)動，故D正確；
故選：CD．