题目内容
【题目】如图所示,MDN为绝缘材料制成的固定的竖直光滑半圆形轨道,半径为R,直径MN水平,整个空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电荷量为-q,质量为m的小球自M点无初速度下滑,下列说法中正确的是
A. 小球由M点滑到最低点D时所用时间与磁场无关
B. 小球滑到D点时,对轨道的压力一定大于mg
C. 小球滑到D点时,速度大小
D. 小球滑到轨道右侧时,可以到达轨道最高点N
【答案】ACD
【解析】试题分析:因轨道光滑,当带电荷量为-q,质量为m的小球自M点无初速下落时,受洛伦兹力指向圆心,故只有重力做功,所以由M滑到最低点D时所用时间与磁场无关,选项A正确;从M点运动到D点的过程中只有重力做功,根据动能定理得:mgR=mv2,解得:
.故C正确;小球运动到D点时若受到的洛伦兹力的方向向上,根据牛顿第二定律可得:
,解得:N=3mg-qvB,知不一定大于重力mg,故B错误;因小球在最低点时速度最大,此位置的压力N最小,所以小球若能通过最低点,则一定能到达右侧最高点N.故D正确.故选:B

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