解题思路:若小球带正电,分析小球的受力情况,抓住洛伦兹力与速度大小成正比,确定小球的运动情况.若小球带负电,分析小球的受力情况,小球受到垂直于斜面向上的洛伦兹力作用,最终小球会离开斜面,当小球刚要离开斜面时速度达到最大,由平衡条件求出最大速度.
A、B如果小球带正电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向下的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,摩擦力增大,加速度减小,当小球的受力达到平衡时,做匀速运动,速度达到最大.由平衡条件得:
mgsinθ=μ(mgcosθ+qvmB),解得最大速度为:vm=
mg(sinθ−μcosθ)
μqB;故A错误,B正确.
C、D如果小球带负电,小球下滑过程中受到重力、垂直于斜面向上的洛伦兹力、斜面的支持力和滑动摩擦力,小球由静止开始做加速运动,随着小球速度的增大,洛伦兹力增大,当小球刚要离开斜面时速度达到最大,此时有:
mgcosθ=qvmB,解得:vm=[mgcosθ/qB].故C正确,D错误.
故选BC
点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;洛仑兹力.
考点点评: 本题关键是分析小球的受力情况和运动情况,挖掘隐含的临界条件.