题目内容
【题目】如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的而且绝缘,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,a、b为轨道的最低点,则正确的是()
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A. 两小球到达轨道最低点的速度
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B. 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力
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C. 小球第一次到达最低点的时间
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D. 在磁场中小球和电场中小球都能到达轨道的另一端
【答案】B
【解析】
由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒;而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功,到达最低点时的速度的大小较小,即va>vb,在电场中运动的时间也长,故AC错误;小球在磁场中运动,在最低点进行受力分析可知:
Fa-mg-Bqva=m
解得:Fa=m
+mg+Bqva…①;小球在电场中运动,在最低点受力分析可知:Fb-mg= m
,解得:Fb= m
+mg…②;因为va>vb,结合①②可知:Fa>Fb,故B正确;由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒,所以小球可以到达轨道的另一端,而电场力做小球做负功,所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了,故不能到达最右端,故D错误;故选B。
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