Question

（2013?宿遷一模）如圖，光滑的水平桌面處在豎直向下的勻強磁場中，桌面上平放一根一端開口、內壁光滑的絕緣細管，細管封閉端有一帶電小球，小球直徑略小于管的直徑，細管的中心軸線沿y軸方向．在水平拉力F作用下，細管沿x軸方向作勻速運動，小球能從管口處飛出．小球在離開細管前的運動加速度a、拉力F隨時間t變化的圖象中，正確的是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：小球在沿x軸方向上做勻速直線運動，根據左手定則知小球在沿y軸方向受到洛倫茲力，小球在y軸方向上做加速運動．在y軸方向一旦有速度，在x軸方向也會受到洛倫茲力．

解答：解：A、B、在x軸方向上的速度不變，則在y軸方向上受到大小一定的洛倫茲力，根據牛頓第二定律，小球的加速度不變，故A錯誤，B正確；
C、D、管子在水平方向受到拉力和球對管子的彈力，球對管子的彈力大小等于球在x軸方向受到的洛倫茲力大小，在y軸方向的速度逐漸增大，（v_y=at）則在x軸方向的洛倫茲力逐漸增大，（F_洛=qv_yB=qBat），所以F隨時間逐漸增大，故C錯誤，D正確；
故選BD．

點評：本題中小球做類平拋運動，其研究方法與平拋運動類似．小球在y軸方向受到洛倫茲力做勻加速直線運動，在x軸方向受洛倫茲力與彈力平衡．