Question

在空間yOz平面內(nèi)的光滑絕緣細(xì)桿OP與y軸正方向成θ角固定，桿上套有一帶正電小球．使小球從O點(diǎn)以初速度v沿桿上滑，某時(shí)刻起在桿所在空間加一電場(chǎng)或磁場(chǎng)，以下所加的“場(chǎng)”，能使小球在桿上勻速運(yùn)動(dòng)的是（ ）

A．沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)
B．沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
C．沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)
D．沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

Answer 1

【答案】分析：小球勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，分為加磁場(chǎng)和加電場(chǎng)兩種情況進(jìn)行討論．
解答：解：A、能使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，則“場(chǎng)”力、重力和桿的作用力三力平衡，若加沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力豎直向上，當(dāng)電場(chǎng)力等于小球重力時(shí)，桿的作用力為零，合力為零，故A正確；
C、若加沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力沿y軸負(fù)方向，彈力與桿垂直，由于電場(chǎng)力與重力的合力與桿不垂直，故三力一定不能平衡，故C錯(cuò)誤；
B、D、洛倫茲力總垂直于速度方向，也就總垂直于桿的方向，彈力也與桿垂直，故彈力與洛倫茲力的合力也與桿垂直，而重力豎直向下，故三力的合力不可能為零，無(wú)論加哪個(gè)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，都不能使小球沿桿勻速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；
故選A．
點(diǎn)評(píng)：本題是三力平衡問(wèn)題，要使三力平衡，三力中任意兩個(gè)力的合力必須與第三個(gè)力等值、反向、共線．