Question

【題目】如圖所示，在一根一端封閉、內壁光滑的直管MN內有一個帶正電的小球，空間中充滿豎直向下的勻強磁場。開始時，直管水平放置，且小球位于管的封閉端M處�，F使直管沿水平方向向右勻速運動，經一段時間后小球到達管的開口端N處。在小球從M到N的過程中（　　�。�

A. 磁場對小球做正功

B. 直管對小球做正功

C. 小球所受磁場力的方向不變

D. 小球的運動軌跡是一直線

Answer 1

【答案】B

【解析】

小球能從管口處飛出，說明小球受到指向管口洛倫茲力，將小球的運動分解為沿管子向里和垂直于管子向右兩個方向，根據受力情況和初始條件分析兩個方向的分運動情況，研究軌跡；

A、洛倫茲力總是與速度垂直，不做功，故A錯誤；
B、對小球受力分析，受重力、支持力和洛倫茲力，其中重力和洛倫茲力不做功，而動能增加，根據動能定理可知，直管對小球的支持力做正功，故B正確；
C、設管子運動速度為v1，小球垂直于管子向右的分運動是勻速直線運動。小球沿管子方向受到洛倫茲力的分力，均不變，不變，則小球沿管子做勻加速直線運動，與平拋運動類似，小球運動的軌跡是一條拋物線，洛倫茲力方向不斷變化，故CD錯誤。