Question

【題目】在一絕緣、粗糙且足夠長(zhǎng)的水平管道中有一帶電量為、質(zhì)量為的帶電球體，管道半徑略大于球體半徑。整個(gè)管道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與管道垂直�，F(xiàn)給帶電球體一個(gè)水平速度，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，帶電球體克服摩擦力所做的功不可能為

A.B.

C.[]D.[]

Answer 1

【答案】D

【解析】

考查洛倫茲力，動(dòng)能定理。

如圖，受力

當(dāng)速度較小時(shí)，洛倫茲力小于重力，受力分析如圖：

由于摩擦力的作用，小球減速，洛倫茲力繼續(xù)減小，由：

支持力增大，摩擦力增大，減速運(yùn)動(dòng)加速度增大，直到速度減為0，由動(dòng)能定理：

即帶電球體克服摩擦力所做的功為，B選項(xiàng)可能；

當(dāng)速度達(dá)到某個(gè)值，使洛倫茲力等于重力，受力分析如圖：

即當(dāng)：

解得時(shí)，摩擦力為零，小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，帶電球體克服摩擦力所做的功為零，A選項(xiàng)可能；

當(dāng)速度較大時(shí)，洛倫茲力大于重力，受力分析如圖：

由于摩擦力的作用，小球減速，洛倫茲力繼續(xù)減小，由：

可知，壓力減小，當(dāng)速度減小到時(shí)，摩擦力為0，不再減速，由動(dòng)能定理：

即帶電球體克服摩擦力所做的功：，C選項(xiàng)可能；

所以四個(gè)選項(xiàng)中，不可能的是D選項(xiàng)。

故選D。