题目内容
【题目】一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图所示,速度方向垂直于匀强磁场。小球飞离桌面后,最终落在水平地面上,设飞行时间为t1,水平射程为s1,着地速率为v1。现撤去磁场,其他条件不变,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,着地速率为v2,则有( )
A. v1>v2
B. v1=v2
C. s1=s2
D. t1<t2
【答案】B
【解析】
AB、在有磁场,重力和洛伦兹力共同作用时,其洛仑兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直,不对粒子做功,不改变粒子的动能,有磁场和无磁场都只有重力作功,动能的增加是相同的;有磁场和无磁场,小球落地时速度方向并不相同,但速度的大小是相等的,即,故B正确,A错误;
CD、有磁场时,小球下落过程中要受重力和洛伦兹力共同作用,重力方向竖直向下,大小方向都不变;洛伦兹力的大小和方向都随速度的变化而变化,但在能落到地面的前提下洛伦兹力的方向跟速度方向垂直,总是指向右上方某个方向,其水平分力fx水平向右,竖直分力fy竖直向上;如图所示,竖直方向的加速度仍向下,但小于重力加速度g,从而使运动时间比撤去磁场后要长,即;小球水平方向也将加速运动,从而使水平距离比撤去磁场后要大,即,故C、D错误;
故选B。
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