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,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上.设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,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】A
【解析】
在有磁场,重力和洛仑兹力共同作用时,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v1=v2,A符合题意,B不符合题意;有磁场时,小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用,重力方向竖直向下,大小方向都不变;洛仑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仑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t1>t2,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s1>s2,CD不符合题意;故答案为A.
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