题目内容

【题目】如图所示,在空间中存在着方向为水平方向的匀强磁场,磁感强度为,一个带电荷量为、质量为的微粒从图中的处由静止释放,它在竖直方向上运动的轨迹如图中的曲线所示,其中点为轨迹的最低点,点在同一水平面内,此后将重复这一阶段的运动.下面关于最低点的说法中不正确的是(

A. 微粒经过点时的速度方向为水平方向

B. 微粒经过点时受到的磁场力与重力大小相等而方向相反

C. 微粒经过点时的速度大于

D. 微粒经过点时的重力势能与动能之和等于在a点时的重力势能

【答案】B

【解析】b点为微粒轨迹的最低点,没有竖直方向的分速度,所以微粒经过b点时的速度方向为水平方向.故A正确;由题意,可以将小球的运动可以看做是在重力和磁场力的作用下,向右匀速直线运动与逆时针方向的匀速圆周运动的合运动,则小球的运动具有周期性与对称性,小球在最高点与最低点受到的合力的方向相反,大小相等.小球在最高点的速度为0,只受到的重力的作用,方向向下,可知小球在最低点时,小球受到的洛伦兹力与重力的合力方向向上,大小也等于重力,即:qvB-mg=mg,所以:qvB=2mg; .故B错误,C正确;由于洛伦兹力的方向始终与运动的方向垂直,洛伦兹力不做功,微粒的动能与重力势能之间相互转化,微粒经过b点时的重力势能与动能之和等于在a点时的重力势能.故D正确.本题选择不正确的,故选B.

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