Question

【題目】如圖所示，ABC為豎直平面內的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．質量相同的甲、乙、丙三個小球中，甲球帶正電、乙球帶負電、丙球不帶電．現將三個小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點，則(　 　)

A. 經過最高點時，甲球的速度最小

B. 經過最高點時，三個小球的速度相等

C. 甲球的釋放位置比乙球的高

D. 運動過程中三個小球的機械能均保持不變

Answer 1

【答案】CD

【解析】

三個小球在磁場中受洛侖茲力方向不同，最高點由重力和洛侖茲力充當向心力；由向心力公式可知最高點的速度關系；由機械能守恒定律可得出各球釋放的位置。

ABC.在最高點時，甲球受洛侖茲力向下，乙球受洛侖茲力向上，而丙球不受洛侖茲力，故三球在最高點受合力不同，故由F合=m可知，三小球中甲球受合力最大，甲的速度最大，所以甲球釋放時的高度最高；故AB錯誤，C正確；

D.因洛侖茲力不做功，故系統機械能守恒，三個小球的機械能保持不變，故D正確；

故選CD。