Question

20．如圖所示，三個(gè)完全相同的小球a、b、c帶有相同電荷量的正電荷，從同一高度由靜止同時(shí)開(kāi)始下落，當(dāng)落下h₁高度后a球進(jìn)入水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，b球進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最終它們都落到同一水平地面上，若不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是（　�。�

• A． a、b、c三球同時(shí)落地，且落地時(shí)三球動(dòng)能相同
• B． b球最后落地，落地時(shí)a球動(dòng)能最大
• C． a、c同時(shí)落地，落地時(shí)b、c動(dòng)能相同
• D． c最后落地，落地時(shí)b動(dòng)能最大

Answer 1

分析 C球做自由落體運(yùn)動(dòng)；a球先自由落體運(yùn)動(dòng)，然后做類似平拋運(yùn)動(dòng)；B球先做自由落體運(yùn)動(dòng)，然后做曲線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)確定時(shí)間關(guān)系；根據(jù)功能關(guān)系確定速度關(guān)系．

解答 解：根據(jù)題意可知，c做自由落體運(yùn)動(dòng)；而a除豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)外，水平方向受到電場(chǎng)力作用做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，所以下落時(shí)間不變，不過(guò)下落的速度大于c的自由落體運(yùn)動(dòng)的速度；
對(duì)于b受到洛倫茲力作用，因洛倫茲力始終與速度垂直，所以在豎直方向除受到重力作用外，帶電粒子偏轉(zhuǎn)后還有洛倫茲力在豎直方向的分力，導(dǎo)致下落的加速度變小，則下落時(shí)間變長(zhǎng)．由于洛倫茲力不做功，因此下落的速度大小不變；
故v_a＞v_b=v_c，t_a=t_c＜t_b；
因電場(chǎng)力做正功，而洛倫茲力不做功，所以落地時(shí)a球動(dòng)能最大，b、c動(dòng)能相同，故BC正確，AD錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確三個(gè)小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)和功能關(guān)系分析，不難．