题目内容
【题目】如图,光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接,前者置于水平向里的匀强磁场中,有一带正电小球从A静止释放,且能沿轨道前进,并恰能通过半圆形轨道最高点C.现若撤去磁场,使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点,则释放高度H′与原释放高度H的关系是:
A. H′<H B. H′=H
C. H′>H D. 无法确定
【答案】C
【解析】
有磁场时,恰好通过最高点,靠重力和洛伦兹力的合力提供向心力,无磁场时,恰好通过重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度,通过动能定理比较释放点的高度.
有磁场时,恰好通过最高点,有:;无磁场时,恰好通过最高点有:,由两式可知,v1>v2.根据动能定理,由于洛伦兹力和支持力不做功,都是只有重力做功,,可知;故选A.
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