题目内容
【题目】如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球整个装置以水平向右的速度匀速运动,垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端开口飞出,小球的电荷量始终保持不变,则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中
A. 洛仑兹力对小球做正功
B. 洛仑兹力对小球不做功
C. 小球运动轨迹是抛物线
D. 小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力对小球做正功
【答案】BCD
【解析】
洛伦兹力不做功.对小球进行受力分析,根据小球的受力情况判断,由牛顿第二定律求出加速度,判断加速度与速度如何变化,再分析小球运动的轨迹.
洛伦兹力方向总是与小球的速度方向垂直,对小球不做功,故A错误,B正确.
设小球竖直分速度为、水平分速度为v.以小球为研究对象,受力如图所示,由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动,则竖直方向的洛伦兹力是恒力,由牛顿第二定律得:,,小球的加速度不随时间变化,恒定不变,故小球竖直方向做匀加速直线运动,水平方向做匀速直线运动,则小球运动轨迹是抛物线;故C正确.小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力向右,小球向右运动,故弹力做正功,D正确.故选BCD.
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