题目内容

16.用固定于O点的丝线悬挂一个质量为m、带电荷量为q(q>0)的小球,以过O点的竖直线Ox为界,左侧有匀强磁场,右侧有匀强电场,方向如图所示.将带电小球从最低位置c拉至a点由静止释放,让小球在ab间摆动,b为小球在左侧能到达的最高点.不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.a、b两位置高度相等
B.小球在磁场中运动时机械能守恒,在电场中运动时机械能不守恒
C.小球经过Ox左侧磁场中同一位置时丝线张力相等
D.小球从a到c所用的时间比从c到b所用的时间短

分析 A、依据电场力做正功,而洛伦兹力不做功,从而判定位置的高低;
B、只有重力做功时,机械能才守恒;
C、根据左手定则可知,小球在磁场来回运动的洛伦兹力方向不同,从而判定丝线的张力的不同;
D、根据竖直方向的分力大小,再结合高度的不同,从而判定运动时间的长短.

解答 解:A、在磁场中,只有重力做功,洛伦兹力不做功,而在电场中,离开电场时,电场力做正功,进入电场时,电场力做负功,因此b的位置高于a位置,故A错误;
B、小球在磁场中运动时,只有重力做功,洛伦兹力不做功,则小球的机械能守恒,在电场中运动时,有电场力做功,导致小球机械能不守恒,故B正确;
C、依据左手定则,小球经过Ox左侧磁场中同一位置时,来回小球受到的洛伦兹力方向相反,因此丝线张力也不相等,故C错误;
D、在同一高度,合力沿弧线的切向分量右侧比左侧大,由于b比a的位置高,因此小球从a到c比从c到b所用时间短,故D正确;
故选:BD.

点评 考查电场力做功,与洛伦兹力不做功,及机械能守恒的条件,掌握左手定则的内容,注意D选项判定是解题的关键.

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