题目内容

1.如图所示,光滑绝缘半圆轨道处于相互正交的匀强磁场和匀强电场中,将一带负电的小球从轨道最高点A由静止释放,小球将沿轨道运动到最低点C,若撤去磁场,其他条件不变,则小球从最高点A到最低点C的过程中,(  )
A.所需时间不变B.所需时间增大
C.小球机械能守恒D.到C点时对轨道的压力变小

分析 由于洛伦兹力总是与运动垂直,洛伦兹力不做功,故对其加速度大小有影响的只有重力和电场力,由此分析运动的时间;
由左手定则可知,判断小球受到的洛仑兹力的方向,由受力分析及向心力公式、牛顿第三定律可知压力是否发生变化.

解答 解:A、存在磁场时,小球一定的过程中还受到洛伦兹力的作用,但洛伦兹力始终与运动的方向垂直,所以洛伦兹力对小球沿速度方向的加速度没有影响,所以有没有磁场对小球从A到C的时间没有影响.故A正确,B错误;
C、小球运动的过程中重力和电场力都对小球做功,所以小球的机械能不守恒.故C错误;
D、由于洛伦兹力始终与运动的方向垂直,洛伦兹力不做功,小球到达C的速度是相等的,所以小球在C点的向心力的大小是相等的;又由于小球带负电,小球从A到C的过程中,由左手定则可知,小球受到的洛伦兹力的方向向下,所以若撤去磁场,其他条件不变,则小球到C点时对轨道的压力变小.故D正确.
故选:AD

点评 该题考查小球在重力、电场力和洛伦兹力的作用下的运动,利用功能关系是解决物理问题的常用方法,在解题时应明确洛仑兹力永不做功.

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