题型有时影响答案——对一道常考题的思考
近年来,在各地资料、考试卷中经常见到这样一道题:在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径.整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直.现给带电球体一个水平速度v0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为
A.0 B.1/2m(mg/qB)2
C.1/2mv02 D.1/2m[v02+(mg/qB)2]
解析 若带电球体带正电,且v0＞mg/qB,最初瞬间小球受力分析,在以后一段运动过程中,由于摩擦力与运动方向相反,做负功,速度减小,洛伦兹力减小,弹力减小,滑动摩擦力减小,加速度减小.当速度减小到一定值vmin=mq/qB,使洛伦兹力刚好等于重力,球体不再受弹力及摩擦力,以后就保持此速度做匀速直线运动.由动能定理知,在这样的整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功为W1=1/2m[v02-(mg/qB)2].
题型、带电球体、滑动摩擦力、运动过程、磁感应强度、洛伦兹力、水平管道、匀速直线运动、运动方向、匀强磁场、水平速度、受力分析、动能定理、弹力、半径、与管道、加速度、带电量、初瞬间、资料
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O44;G4
2012-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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