Question

【題目】如圖所示，有一根足夠長的粗糙絕緣細(xì)桿與水平面成45°角傾斜放置，在細(xì)桿上套有一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的金屬環(huán)，整個裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場中。其電場強(qiáng)度大小為E=，在此區(qū)域內(nèi)還有一個方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在用一橡膠錘沿細(xì)桿斜向上擊打金屬環(huán)后，金屬環(huán)恰能做勻速直線運(yùn)動，重力加速度為g，則下列說法中不正確的是

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向應(yīng)垂直紙面向里

B. 橡膠錘擊打金屬環(huán)時的沖量大小為

C. 若橡膠錘擊打金屬環(huán)的方向相反，則金屬環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動

D. 若橡膠錘擊打金屬環(huán)的方向相反，則金屬環(huán)在運(yùn)動過程中因摩擦在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量逐漸增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

由題意可知，Eq=mg，則電場力和重力的合力方向垂直細(xì)桿斜向下，因金屬環(huán)恰能做勻速直線運(yùn)動，則洛倫茲力垂直細(xì)桿斜向上，由左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向應(yīng)垂直紙面向里，選項A正確；由平衡知識可知，，則，則橡膠錘擊打金屬環(huán)時的沖量大小為，選項B正確；若橡膠錘擊打金屬環(huán)的方向相反，則金屬環(huán)所受的洛倫茲力垂直桿斜向下，在此時摩擦力大于重力的分力，金屬環(huán)做減速運(yùn)動；隨速度的減小洛倫茲力減小，摩擦力減小，則加速度逐漸減小，則金屬環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，選項C正確；若橡膠錘擊打金屬環(huán)的方向相反，則金屬環(huán)所受的摩擦力逐漸減小，金屬環(huán)的速度減小，在單位時間內(nèi)下滑的位移減小，則在運(yùn)動過程中因摩擦在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量逐漸減小，選項D錯誤；此題選擇錯誤的選項，故選D.