如图所示,一个带电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上,杆与水平方向成θ角,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上

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  • 解题思路:小球从a到c加速运动,随着速度增大,洛伦兹力增大,则正压力增大,则摩擦力增大,故小球做加速度逐渐减小的加速运动.

    A、从a到b过程,根据运动学公式:v2-0=2aL ①

    从b到c过程:42-v2=2a′L②

    两式相比得:

    v2

    16−v2=[a/a′]>1

    因为一定是做加速度逐渐减小的加速运动,所以ab段的平均加速度大于bc段的平均加速度,即[a/a′]>1

    即:

    v2

    16−v2>1

    则可得:v>2m/s,故A错误;

    B、在ab段的平均速度小于bc段的平均速度,故ab段的摩擦力小于bc段的摩擦力,则小球在ab段克服摩擦力做的功小于在bc段克服摩擦力做的功,B错误;

    C、小球可能带正电也可能带负电,故电场力方向可以向上也可以向下,故电场力可能做正功也可能做负功,势能可能减小也可能增加,C错误;

    D、小球有可能在b点之前达到了最大速度,即达到了受力平衡,则小球从b到c匀速运动,则合外力做功为零:球从b到c重力与电场力做的功可能等于克服阻力做的功,D正确;

    故选:D.

    点评:

    本题考点: 功能关系;功的计算.

    考点点评: 考查动能大小与速度大小关系,及速度大小与洛伦兹力大小,洛伦兹力与滑动摩擦力的关系,同时突出电场力做功与重力做功及摩擦力做功与能量的关系.

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