题目内容
光滑水平面上有一个带负电的小球A和一个带正电的小球B,空间存在着竖直向下的匀强磁场,如图所示,给小球B一个合适的冲量,B将在水平面上按图示的轨迹做匀速圆周运动.B在运动过程中,由于其内部的因素,从B中分离出一小块不带电的物质C(可认为分离时二者速度相等),则此后( )A.小球B一定向圆外飞去,C做匀速直线运动
B.小球B一定向圆内飞去,C做匀速圆周运动
C.小球B一定向圆内飞去,C做匀速直线运动
D.小球B的运动方向没有确定,C做匀速直线运动
【答案】分析:水平面内小球受到库仑力和电场力的作用.若小球沿顺时针方向,则洛伦兹力向外;若小球沿逆时针方向运动,洛伦兹力向里.写出方程,比较提供的向心力与需要的向心力,判断出小球是否向里运动.
解答:解:小球沿顺时针方向,则洛伦兹力向外,则:
;若小球沿逆时针方向运动,洛伦兹力向里,则:
.
分离后小球B的受力不变,质量减小,所以小球需要的向心力减小,而提供的向心力不变,所以小球B一定向圆内飞去,而C做匀速直线运动.所以选项C正确.
故选:C
点评:小球可能沿顺时针方向,也可能小球沿逆时针方向运动,两种情况下的动力学方程不同,分别写出方程减小判定是解题的关键.
解答:解:小球沿顺时针方向,则洛伦兹力向外,则:
分离后小球B的受力不变,质量减小,所以小球需要的向心力减小,而提供的向心力不变,所以小球B一定向圆内飞去,而C做匀速直线运动.所以选项C正确.
故选:C
点评:小球可能沿顺时针方向,也可能小球沿逆时针方向运动,两种情况下的动力学方程不同,分别写出方程减小判定是解题的关键.
练习册系列答案
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光滑水平面上有一个带负电的小球A和一个带正电的小球B,空间存在着竖直向下的匀强磁场,如图所示给小球B一个合适的初速度,B将在水平面上按图示的轨迹做匀速圆周运动。在运动过程中,由于B内部的因素,从B中分离出一小块不带电的物质C(可认为刚分离时二者的速度相同),则此后( )![]()
| A.B会向圆外飞去,C做匀速直线运动 |
| B.B会向圆外飞去,C做匀速圆周运动 |
| C.B会向圆内飞去,C做匀速直线运动 |
| D.B会向圆内飞去,C做匀速圆周运动 |