Question

【题目】如图所示，有一根足够长的粗糙绝缘细杆与水平面成45°角倾斜放置，在细杆上套有一个质量为m、电荷量为+q的金属环，整个装置处于水平向右的匀强电场中。其电场强度大小为E=，在此区域内还有一个方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在用一橡胶锤沿细杆斜向上击打金属环后，金属环恰能做匀速直线运动，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是

A. 磁感应强度的方向应垂直纸面向里

B. 橡胶锤击打金属环时的冲量大小为

C. 若橡胶锤击打金属环的方向相反，则金属环做加速度逐渐减小的减速运动

D. 若橡胶锤击打金属环的方向相反，则金属环在运动过程中因摩擦在单位时间内产生的热量逐渐增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

由题意可知，Eq=mg，则电场力和重力的合力方向垂直细杆斜向下，因金属环恰能做匀速直线运动，则洛伦兹力垂直细杆斜向上，由左手定则可知，磁感应强度的方向应垂直纸面向里，选项A正确；由平衡知识可知，，则，则橡胶锤击打金属环时的冲量大小为，选项B正确；若橡胶锤击打金属环的方向相反，则金属环所受的洛伦兹力垂直杆斜向下，在此时摩擦力大于重力的分力，金属环做减速运动；随速度的减小洛伦兹力减小，摩擦力减小，则加速度逐渐减小，则金属环做加速度逐渐减小的减速运动，选项C正确；若橡胶锤击打金属环的方向相反，则金属环所受的摩擦力逐渐减小，金属环的速度减小，在单位时间内下滑的位移减小，则在运动过程中因摩擦在单位时间内产生的热量逐渐减小，选项D错误；此题选择错误的选项，故选D.