Question

【题目】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(　 　)

A. 经过最高点时，甲球的速度最小

B. 经过最高点时，三个小球的速度相等

C. 甲球的释放位置比乙球的高

D. 运动过程中三个小球的机械能均保持不变

Answer 1

【答案】CD

【解析】

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。

ABC.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合=m可知，三小球中甲球受合力最大，甲的速度最大，所以甲球释放时的高度最高；故AB错误，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。