Question

如圖，水平膠木圓盤上有一帶正電的物塊P，P隨盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為ω₁．若加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，P隨盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為ω₂．若不加電場(chǎng)而加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P隨盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為ω₃．盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向從上往下看為順時(shí)針．已知P的位置和帶電量保持不變，最大靜摩擦力與正電壓成正比，則正確的是（　�。�

A．ω₁＜ω₂

B．ω₁＜ω₃

C．ω₂＞ω₃

D．ω₁＞ω₃

Answer 1

分析：木塊在水平轉(zhuǎn)盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力提供向心力，由于靜摩擦力有個(gè)最大值，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，要保持相對(duì)靜止，存在著角速度的最大值．
當(dāng)有電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力向下，壓力變大，最大靜摩擦力變大，最大角速度也變大．
當(dāng)有磁場(chǎng)時(shí)，洛倫茲力沿半徑向外，合力變小，最大角速度也變�。�

解答：解：第一種情況，沒有電場(chǎng)、沒有磁場(chǎng)時(shí)，此時(shí)盤面對(duì)物塊的靜摩擦力提供向心力，最大的角速度ω₁對(duì)應(yīng)最大的靜摩擦力f₁，即f1=mω12r
第二種情況，有電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力豎直向下，此時(shí)物塊對(duì)盤面的壓力變大了，最大靜摩擦力也變大，此時(shí)f2=mω22r，
第三種情況，有磁場(chǎng)時(shí)，洛倫茲力f沿半徑向外，此時(shí)f1-f=mω32r
因?yàn)閒₂＞f₁＞f₁-f，所以ω_2＞ω₁＞ω₃，所以ACD正確，B錯(cuò)誤．
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)中力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，注意本題中分析清楚什么力充當(dāng)向心力，難度不大，屬于中檔題．