Question

如圖所示，在光滑水平桌面上，平放一根兩端封閉的內(nèi)壁光滑的真空玻璃管，管長為L，管中一端放有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球，此空間存在著垂直桌面向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)在給玻璃管施一平行桌面垂直管子的力，維持管子在桌面上以速度v作勻速平動(dòng)，小球從管的底端開始向另一端運(yùn)動(dòng)，下述判斷中正確的是（ ）

A．小球相對于管子作類平拋運(yùn)動(dòng)
B．小球離開管口時(shí)的速度為
C．磁場力對小球做的功為qBvL
D．小球到達(dá)另一端的時(shí)間為

Answer 1

【答案】分析：對小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出小球的加速度，再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．
解答：解：A：小球相對于管子只能上下運(yùn)動(dòng)，所以不是類平拋運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．
B：對小球受力沿管子方向分析如圖：

F_合=qvB，由牛頓第二定律F_合=ma得：
a=；
由v²-v²=2al得：
v₁=；此時(shí)垂直于管子方向的速度為：v
所以離開時(shí)的速度為：，故B錯(cuò)誤．
C：磁場力在沿管子方向的功為：qvBL，在垂直于管子方向做負(fù)功，所以總功不是qvBL，故C錯(cuò)誤．
D：由：L=得：
L=得：t=．故D正確．
故選：D
點(diǎn)評：小球的合運(yùn)動(dòng)是沿管子方向的勻加速運(yùn)動(dòng)和垂直于管子方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，從兩個(gè)方向分別分析即可．