题目内容
【题目】如图所示,MDN为在竖直面内由绝缘材料制成的光滑半圆形轨道,半径为R,最高点为M和N,整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一电荷量为+q,质量为m的小球自N点无初速度滑下(始终未脱离轨道),下列说法中正确的是
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A. 运动过程中小球受到的洛伦兹力大小不变
B. 小球滑到D点时,对轨道的压力大于mg
C. 小球滑到D点时,速度大小是![]()
D. 小球滑到轨道左侧时,不会到达最高点M
【答案】C
【解析】小球受重力、支持力和洛伦兹力作用,重力做正功,支持力和洛伦兹力不做功,根据动能定理可知,在下落过程,速度大小增大,根据f=qBv,可知洛伦兹力的大小在变化,故A错误;小球运动到D点时,若受到的洛伦兹力的方向向上,在D点,由牛顿第二定律得:
,解得:
,小球对轨道的压力不一定大于mg,故B错误;从N点运动到D点的过程中只有重力做功,根据动能定理得:
,解得:
,故C正确;小球在整个运动过程中,只有重力做功,小球的机械能守恒,小球滑到轨道右侧时,可以到达轨道最高点M,故D错误;故选C.
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