题目内容
【题目】如图所示,一质量为m的小滑块沿半椭圆绝缘轨道运动,不计一切摩擦。小滑块由静止从轨道的右端释放,由于机械能守恒,小滑块将恰能到达轨道的左端,此过程所经历的时间为t,下列说法正确的是( )
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A. 若将滑块的质量变为2m,则滑块从右端到左端的时间将变为
;
B. 若将此椭圆的长轴和短轴都变为原来的2倍,则滑块从右端到左端的时间将不变;
C. 若让滑块带上正电,并将整个装置放在竖直向下的电场中,则小滑块仍能到达左端,且时间不变;
D. 若让滑块带上正电,并将整个装置放在垂直纸面向里的水平磁场中,则小滑块仍能到达左端,且时间不变,但滑块不一定能从左端沿轨道返回到右端。
【答案】D
【解析】试题分析:由于轨道光滑,则可知物块滑到任何一点的加速度均为a=gsinθ(θ是该点切线与水平线的夹角)都是相同的,与滑块的质量无关,故若将滑块的质量变为2m,则滑块从右端到左端的时间将仍为t,选项A错误;若将此椭圆的长轴和短轴都变为原来的2倍,则滑块从右端到左端的时间将变为原来的2倍,选项B错误;若让滑块带上正电,并将整个装置放在竖直向下的电场中,则物块滑到任何一点的加速度变为
则小滑块仍能到达左端,但是时间变小,选项C错误;若让滑块带上正电,并将整个装置放在垂直纸面向里的水平磁场中,则由于受垂直轨道向下的洛伦兹力作用,使得下滑过程中物块对轨道的压力变大,则小滑块仍能到达左端,且时间不变,但滑块从左端下滑时由于受垂直轨道向上的洛伦兹力作用,当速度到达一定值时可能脱离轨道,故不一定能从左端沿轨道返回到右端,选项D正确;故选D。
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