Question

1．如图所示，光滑绝缘半圆轨道处于相互正交的匀强磁场和匀强电场中，将一带负电的小球从轨道最高点A由静止释放，小球将沿轨道运动到最低点C，若撤去磁场，其他条件不变，则小球从最高点A到最低点C的过程中，（　　）

• A． 所需时间不变
• B． 所需时间增大
• C． 小球机械能守恒
• D． 到C点时对轨道的压力变小

Answer 1

分析 由于洛伦兹力总是与运动垂直，洛伦兹力不做功，故对其加速度大小有影响的只有重力和电场力，由此分析运动的时间；
由左手定则可知，判断小球受到的洛仑兹力的方向，由受力分析及向心力公式、牛顿第三定律可知压力是否发生变化．

解答 解：A、存在磁场时，小球一定的过程中还受到洛伦兹力的作用，但洛伦兹力始终与运动的方向垂直，所以洛伦兹力对小球沿速度方向的加速度没有影响，所以有没有磁场对小球从A到C的时间没有影响．故A正确，B错误；
C、小球运动的过程中重力和电场力都对小球做功，所以小球的机械能不守恒．故C错误；
D、由于洛伦兹力始终与运动的方向垂直，洛伦兹力不做功，小球到达C的速度是相等的，所以小球在C点的向心力的大小是相等的；又由于小球带负电，小球从A到C的过程中，由左手定则可知，小球受到的洛伦兹力的方向向下，所以若撤去磁场，其他条件不变，则小球到C点时对轨道的压力变小．故D正确．
故选：AD

点评 该题考查小球在重力、电场力和洛伦兹力的作用下的运动，利用功能关系是解决物理问题的常用方法，在解题时应明确洛仑兹力永不做功．