(2010•南通二模)如图所示,xOy坐标平面在竖直面内,x轴沿水平方向,y轴正方向竖直向上,在图示空间内有垂直于xOy

(2010•南通二模)如图所示,xOy坐标平面在竖直面内,x轴沿水平方向,y轴正方向竖直向上,在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场.一带电小球从O点由静止释放,运动轨迹如图中曲线.关于带电小球的运动,下列说法中正确的是(  )
A.OAB轨迹为半圆
B.小球运动至最低点A时速度最大,且沿水平方向
C.小球在整个运动过程中机械能守恒
D.小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等
songqi0557 1年前 已收到1个回答 举报

破月修罗 幼苗

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解题思路:电荷在重力和洛伦兹力共同作用下做曲线运动,重力恒为mg,洛伦兹力大小F=qvB,与物体的速度有关,重力改变电荷运动速度的大小,洛伦兹力改变电荷运动速度的方向,因洛伦兹力大小随速度的变化而变化,故电荷不可能做圆周运动;在整个运动过程中,由于洛伦兹力不做功,系统只有重力做功,故系统的机械能守恒.

A、因为重力改变速度的大小,而洛伦兹力仅改变速度的方向,又洛伦兹力大小随随速度的变化而变化,故电荷运动的轨迹不可能是圆,故A错误;
B、因为系统只有重力做功,据动能定理,电荷在最低点时重力做功最多,mgh=
1
2mv2−0⇒v=
2gh,最低点处h最大故速度最大.曲线运动的速度方向为该点的切线方向,是低点的切线方向在水平方向,故B正确;
C、整个过程中由于洛伦兹力不做功,即只有重力做功,故系统机械能守恒,故C正确;
D、若最低点洛伦兹力与重力大小相等,根据平衡可知电荷将水平向右做匀速直线运动,故不可能沿轨迹AB运动,故D错误.
故选BC.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.

考点点评: 注意洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,在运动过程中洛伦兹力不做功.

1年前

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