题目内容
19.| A. | OAB轨迹为半圆 | |
| B. | OB两点之间的距离可能大于BC两点之间的距离 | |
| C. | 小球运动至最低点A时速度最大,且沿水平方向 | |
| D. | 小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等 |
分析 电荷在重力和洛伦兹力共同作用下做曲线运动,重力恒为mg,洛伦兹力大小F=qvB,与物体的速度有关,重力改变电荷运动速度的大小,洛伦兹力改变电荷运动速度的方向,因洛伦兹力大小随速度的变化而变化,故电荷不可能做圆周运动;在整个运动过程中,由于洛伦兹力不做功,系统只有重力做功,故系统的机械能守恒.
解答 解:A、因为重力改变速度的大小,而洛伦兹力仅改变速度的方向,又洛伦兹力大小随速度的变化而变化,故合力不可能充当向心力,故电荷运动的轨迹不可能是圆,故A错误;
B、整个过程中由于洛伦兹力不做功,即只有重力做功,故系统机械能守恒,故小球从B点开始的运动情况与前一过程完全相同,故OA=AB,故B错误;
C、因为系统只有重力做功,据动能定理,电荷在最低点时重力做功最多,mgh=$\frac{1}{2}$mv2-0⇒v=$\sqrt{2gh}$,最低点处h最大故速度最大.曲线运动的速度方向为该点的切线方向,是低点的切线方向在水平方向,故C正确;
D、若最低点洛伦兹力与重力大小相等,根据平衡可知电荷将水平向右做匀速直线运动,则不可能沿轨迹AB运动,故D错误.
故选:C.
点评 本题考查带电粒子在磁场中的运动问题,要注意明确洛伦兹力的性质,注意洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直,在运动过程中洛伦兹力不做功,故洛伦兹力只会改变速度方向,不能改变大小.
练习册系列答案
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10.
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11.
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8.
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9.
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| B. | s1~s2过程中物体做匀速直线运动 | |
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| D. | s1~s2过程中物体的加速度等于当地重力加速度 |