Question

17．质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v₀开始向左运动，如图所示．物块移动距离S₁后停了下来，设此过程中，q不变．去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S₂后停了下来．则
S_1小于S₂ （填大于、小于、等于）

Answer 1

分析 物块向左运动的过程中，受到重力、洛伦兹力、水平面的支持力和滑动摩擦力，向左做减速运动．采用假设法分析：假设不受洛伦兹力，根据动能定理求出滑行距离；假设洛伦兹力是恒力大小为qv₀B，根据动量定理求出运动时间，最后进行选择．

解答 解：物块带正电，由左手定则可知，受洛伦兹力方向向下，则物块受到的支持力大于物块的重力，物块受到的摩擦力$\overline{{f}_{1}}＞μmg$． 根据动能定理，得：
-$\overline{{f}_{1}}{s}_{1}$=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$…①
若去掉磁场，物块受到的摩擦力：f₂=μmg，
根据动能定理，得：${-f}_{2}{s}_{2}=0-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$…②
比较①②得：s₁＜s₂
故答案为：小于

点评 本题考查应用动能定理和动量定理研究变力情况的能力．在中学阶段，这两个定理，一般用来研究恒力作用情况，本题采用假设法，将变力与恒力情况进行比较得出答案．