Question

如图所示，在一根一端封闭、内壁光滑的直管MN内有一个带正电的小球，空间中充满竖直向下的匀强磁场。开始时，直管水平放置，且小球位于管的封闭端M处。现使直管沿水平方向向右匀速运动，经一段时间后小球到达管的开口端N处。在小球从M到N的过程中

A．磁场对小球不做功

B．直管对小球做正功

C．小球所受磁场力的方向不变

D．小球的运动轨迹是一直线

Answer 1

AB

试题分析：小球同时参与了两个方向的运动，一个是水平方向和直管一起匀速直线运动，设水平速度为，则受到沿MN方向的洛伦兹力，速度不变，此方向洛伦兹力不变，所以在MN方向上由于的存在做匀加速直线运动，设竖直速度， 则有，所以小球的运动是匀速直线和与之垂直的匀加速直线运动的合运动，类平抛运动，运动轨迹不是直线选项D错。由于小球具有沿MN方向的速度，所以小球还受到水平向左的洛伦兹力，水平要匀速，直管就要给小球一个水平向右的弹力，此弹力对小球做正功，选项B对。虽然有两个洛伦兹力，但是一个做正功一个做负功，合力方向与合速度方向垂直，洛伦兹力不做功，选项A对。由于竖直方向速度逐渐变大，水平向左的洛伦兹力变大，MN方向洛伦兹力不变，合力即小球受到磁场力方向在不断变化选项C错。