Question

如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的而且绝缘,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,a 、b为轨道的最低点,则不正确的是

A．两小球到达轨道最低点的速度va＞vb

B．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力Fa＞Fb

C．小球第一次到达a点的时间大于小球第一次到达b点的时间

D．在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端

Answer 1

C

【解析】

试题分析：小球在磁场中时，由最高点到最低点只有重力做功，而洛伦兹力不做功；在电场中，由最高点到最低点除重力做功外，电场力做负功，根据动能定理可知，两小球到达轨道最低点的速度va＞vb，选项A正确；两小球到达轨道最低点时，由牛顿第二定律可得：; ，故Fa＞Fb，选项B正确；由于小球在磁场中运动时，磁场力总是指向圆心，对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故小球第一次到达a点的时间小于小球第一次到达b点的时间，故C错误；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端与初位置等高的点之前速度就减为零了，故不能到达轨道的另一端，故D错误；

考点：带电粒子在复合场中的运动.