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洛伦兹力产生的本质(洛伦兹作用下受约束运动)

洛伦兹力产生的本质(洛伦兹作用下受约束运动)【解析】由左手定则可判断圆环所受的洛伦兹力方向向上,当洛伦兹力初始时刻小于重力时,弹力方向坚直向上,圆环向右减速运动,随着速度减小,洛伦兹力减小,弹力越来越大,摩擦力越来越大,故做加速度增大的减速运动,直到速度为零而处于静止状态,选项中没有对应图象;当洛伦兹力初始时刻等于重力时,弹力为零,摩擦力为零,故圆环做匀速直线运动,选项A正确;当洛伦兹力初始时刻大于重力时,弹力方向竖直向下,圆环做减速运动,速度减小,洛伦兹力减小,弹力减小,在弹力减小到零的过程中,摩擦力逐渐减小到零,故做加速度逐渐减小的减速运动,摩擦力为零时,开始做匀速直线运动,选项D正确.一个质量为m、电荷量为十q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环向右的初速度,在以后的运动过程中,圆环的速度图象可能是下列选项图中的().D.图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变

例题:某空间存在着如图甲所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘。在t₁=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的运动。在A、B一起向左运动的过程中,以下说法正确的是()

洛伦兹力产生的本质(洛伦兹作用下受约束运动)(1)

A.图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系

B.图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系

C.图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系

D.图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系

【解析】由题意知物体由静止做匀加速运动,速度v=at;那么洛伦兹力:F=qvB=qBat,洛伦兹力大小随时间t的变化关系图线应过原点,故A错误;物块A对物块B的摩擦力大小f=mᴀa,因为a不变,所以f随时间t的变化保持不变,故B错误;B受到的压力:N=mᴀg十qvB=mᴀg十qBat,所以随时间在均匀增大,故C正确;B对地面的压力为:N₁=mᴀg十mʙg十qvB=mᴀg十mʙg+qBat,所以随时间在均匀增大,故D正确。

例题:如图所示,

洛伦兹力产生的本质(洛伦兹作用下受约束运动)(2)

一个质量为m、电荷量为十q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环向右的初速度,在以后的运动过程中,圆环的速度图象可能是下列选项图中的().

洛伦兹力产生的本质(洛伦兹作用下受约束运动)(3)

【解析】由左手定则可判断圆环所受的洛伦兹力方向向上,当洛伦兹力初始时刻小于重力时,弹力方向坚直向上,圆环向右减速运动,随着速度减小,洛伦兹力减小,弹力越来越大,摩擦力越来越大,故做加速度增大的减速运动,直到速度为零而处于静止状态,选项中没有对应图象;当洛伦兹力初始时刻等于重力时,弹力为零,摩擦力为零,故圆环做匀速直线运动,选项A正确;当洛伦兹力初始时刻大于重力时,弹力方向竖直向下,圆环做减速运动,速度减小,洛伦兹力减小,弹力减小,在弹力减小到零的过程中,摩擦力逐渐减小到零,故做加速度逐渐减小的减速运动,摩擦力为零时,开始做匀速直线运动,选项D正确.

例题:如图所示,

洛伦兹力产生的本质(洛伦兹作用下受约束运动)(4)

套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球,其质量为m,带电荷量为+q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电场强度为,磁感应强度为B,小球与棒的动摩擦因数为μ求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不变)。

洛伦兹力产生的本质(洛伦兹作用下受约束运动)(5)

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