题目内容

(2012?湖南模拟)如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则(  )
分析:三个小球在磁场中受洛仑兹力方向不同,最高点由重力和洛仑兹力充当向心力;由向心力公式可知最高点的速度关系;由机械能守恒定律可得出各球释放的位置.
解答:解:A、在最高点时,甲球受洛仑兹力向下,乙球受洛仑兹力向上,而丙球不受洛仑兹力,故三球在最高点受合力不同,故由F=m
V2
r
可知,三小球的速度不相等;故A错误;
B、因甲球在最高点受合力最大,故甲球在最高点的速度最大,故B错误;
C、因甲球的速度最大,而在整个过程中洛仑兹力不做功,故机械能守恒,甲球释放时的高度最高,故C正确;
D、因洛仑兹力不做功,故系统机械能守恒,三个小球的机械能保持不变,故D正确;
故选CD.
点评:本题应牢记洛仑兹力的性质,洛仑兹力永不做功,故三个小球在运动中机械能守恒.
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