Question

【題目】如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的而且絕緣，兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放，a、b為軌道的最低點(diǎn)，則正確的是()

A. 兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度=

B. 兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力>

C. 小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)的時(shí)間>

D. 在磁場(chǎng)中小球和電場(chǎng)中小球都能到達(dá)軌道的另一端

Answer 1

【答案】B

【解析】

由于小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功，整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒；而小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小較小，即va>vb，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也長(zhǎng)，故AC錯(cuò)誤；小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)進(jìn)行受力分析可知：
Fa-mg-Bqva=m解得：Fa=m+mg+Bqva…①；小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)受力分析可知：Fb-mg= m，解得：Fb= m+mg…②；因?yàn)?/span>va＞vb，結(jié)合①②可知：Fa＞Fb，故B正確；由于小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功，整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒，所以小球可以到達(dá)軌道的另一端，而電場(chǎng)力做小球做負(fù)功，所以小球在達(dá)到軌道另一端之前速度就減為零了，故不能到達(dá)最右端，故D錯(cuò)誤；故選B。