题目内容
如图所示,匀强磁场中有一个开口向上的绝缘半球,内壁粗糙程度处处相同,将带有正电荷的小球(可视为质点)从半球左边最高处由静止释放,物块沿半球内壁只能滑到右侧的C点;如果撤去磁场,仍将小球从左边最高点由静止释放,则滑到右侧最高点应是( )
分析:有磁场时,带电小球要受到始终指向圆心的洛伦兹力作用,所以有磁场时,小球受到的轨道的支持力比没有磁场时要小,故有磁场时受到的摩擦力就小,再根据动能定理即可求解.
解答:解:有磁场:从左释放时,物块受到的洛伦兹力始终指向半球球心,物快对半球压力为N1,
撤去磁场:从右释放时,没有洛伦兹力,物快对半球压力为N2,
易知N1<N2,故f1<f2,所以若路程相等,则没有磁场时摩擦力f做的功比较大,
根据动能定理可知:
mg△h-Wf=0
所以高度比C点低.
故选C
撤去磁场:从右释放时,没有洛伦兹力,物快对半球压力为N2,
易知N1<N2,故f1<f2,所以若路程相等,则没有磁场时摩擦力f做的功比较大,
根据动能定理可知:
mg△h-Wf=0
所以高度比C点低.
故选C
点评:本题只要考查了带电小球在磁场中的受力问题,会根据左手定则判断洛伦兹力的方向且知道洛伦兹力用不做功.
练习册系列答案
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在如图所示的匀强磁场中有一光滑的金属轨道,轨道上放有两根平行金属棒AB、CD.当棒AB向右平行移动时,棒CD将( )
A、保持静止 | B、向左运动 | C、向右运动 | D、发生转动 |