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精英家教网在光滑绝缘的水平面上的某点固定一带电小球O,另一个带电小球A绕着O在水平面内作逆时针方向的匀速圆周运动,两小球电性相反.空间有垂直于水平面向下的匀强磁场,其俯视图如图所示.若小球A运动到某点时,小球O突然被移除.关于小球O突然被移除后小球A可能的运动情况,下列说法中正确的是(  )
A、小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径不变,周期不变B、小球仍作逆时针匀速圆周运动,半径变大,周期变大C、小球作顺时针匀速圆周运动,半径不变,周期不变D、小球作顺时针匀速圆周运动,半径减小,周期减小
分析:有细线时,细线可能有拉力,也有可能没有拉力,洛伦兹力可能指向圆心,也有可能背离圆心,两个力的合力提供向心力.
解答:解:①由图可得,小球A逆时针做匀速圆周运动,若电场力小于洛伦兹力,根据左手定则可以判断出A带正电荷;O点的电荷是负电荷,A受到的洛伦兹力和库仑力提供向心力,得:Fn=F+qvB,去掉负电荷后:向心力减小,小球的速率不变,则:Fn=
mv2
r
得,小球运动的半径增大,周期:T=
2πr
v
也增大;
②若电场力大于洛伦兹力,又有两种情况:
(1)由图可得,小球A逆时针做匀速圆周运动,若A带正电荷;O点的电荷是负电荷,电场力大于洛伦兹力,去掉负电荷后,此时的结论与①相同;
(2)若A带负电荷;O点的电荷是正电荷,电场力大于洛伦兹力;去掉负电荷后,粒子只有受到洛伦兹力,根据左手定则,小球将沿顺时针的方向运动,因不能判定F-qvB与qvB之间的关系,所以小球运动的半径可能增大,可能不变,可能减小.
所以选项BCD都是可能的.故BCD正确;
故选:BCD
点评:本题关键找出向心力来源,然后列式分析讨论;要注意半径公式和周期公式仅仅适用与洛伦兹力提供向心力的情况.
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