Question

【题目】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

【答案】C

【解析】

试题小球在磁场中时，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；