题目内容
【题目】如图所示,一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动,飞离桌子边缘A , 最后落到地板上.设有磁场时飞行时间为t1 , 水平射程为x1 , 着地速度大小为v1;若撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为t2 , 水平射程为x2 , 着地速度大小为v2.则下列结论正确的是( )
A.x1<x2
B.t1<t2
C.v1>v2
D.v1=v2
【答案】D
【解析】小球离开桌面具有水平速度,无磁场时做平抛运动,水平射程x2=v0t2 , 下落高度h=gt;
有磁场时小球除受重力外还受到洛伦兹力的作用,而洛伦兹力时刻与速度方向垂直,因此小球在水平方向具有加速度,在水平方向将做变加速运动,而竖直方向加速度 a (F为洛伦兹力在竖直方向的分量),所以a<g , 因此下落h高度用的时间t1>t2 , B选项错误;
又因为水平方向的位移x1>x2 , 所以A错误;
因为洛伦兹力不做功,只有重力做功,故机械能守恒,所以v1=v2 , D选项正确,C错误
故选D
【考点精析】根据题目的已知条件,利用洛伦兹力的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功.
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