如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则( )A. 经过最高点时,三个小球的速度相等B. 经过最高点时,甲球的速度最小C. 甲球的释放位置比乙球的低D. 运动过程中三个小球的机械能均保持不变
问题描述:
如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则( )
A. 经过最高点时,三个小球的速度相等
B. 经过最高点时,甲球的速度最小
C. 甲球的释放位置比乙球的低
D. 运动过程中三个小球的机械能均保持不变
答
A:在最高点时,根据左手定则可得:甲球受洛仑兹力向下,乙球受洛仑兹力向上,而丙球不受洛仑兹力,故三球在最高点受合力不同,故由F合=mv2r可知,三小球的速度不相等;故A错误;B:由以上分析可知,因甲球在最高点...
答案解析:三个小球在磁场中受洛仑兹力方向不同,最高点由重力和洛仑兹力充当向心力;由向心力公式可知最高点的速度关系;由机械能守恒定律可得出各球释放的位置.
考试点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
知识点:本题应牢记洛仑兹力的性质,洛仑兹力永不做功,故三个小球在运动中机械能守恒.