Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電絕緣體物塊位于高度略大于物塊高的水平寬敞絕緣隧道中，隧道足夠長(zhǎng)，物塊上、下表面與隧道上下表面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，整個(gè)空間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)給物塊水平向右的初速度v0 ， 空氣阻力忽略不計(jì)，物塊電荷量不變，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊克服阻力做功可能為（ ）

A.0
B.mv02
C.mv02+
D.mv02﹣

Answer 1

【答案】A
【解析】解：由題意對(duì)滑塊受力分析，因不知道開(kāi)始時(shí)滑塊所受洛倫茲力與重力誰(shuí)大，故彈力方向大小均不能確定，應(yīng)討論：

A、若滑塊受到向上的洛倫茲力F洛=mg，則支持力FN=0，摩擦力f=0，滑塊將勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力不做功，選項(xiàng)A正確；

B、若F洛＜mg，則彈力方向向上，豎直方向滿足FN+F洛=mg，水平方向受摩擦力向左，滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，由F洛=qvB知，F(xiàn)洛減小，F(xiàn)N則增大，f增大，由﹣f=mav知，v繼續(xù)減小，最后減為零，由動(dòng)能定理知，﹣W克=0﹣﹣ m ，解得W克= m ，故B錯(cuò)誤；

CD、若F洛＞mg，則滑塊受到向下的壓力FN，在豎直方向滿足F洛=mg+FN，滑塊向右做減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)態(tài)分析知，當(dāng)F洛=mg時(shí)FN=0，f=0，最終滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滿足qvB=mg，解得v= ，對(duì)滑塊整個(gè)過(guò)程由動(dòng)能定理得﹣W克= mv2﹣ m ，

聯(lián)立解得W克= m ﹣ ，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；

故選：A

根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向，因初速度大小未知，故開(kāi)始時(shí)滑塊受彈力方向不能確定，應(yīng)討論．