Question

【題目】如圖所示，三個完全相同的半圓形光滑軌道豎直放置，分別處在真空、勻強磁場和勻強電場中，軌道兩端在同一高度上，三個相同的帶正電小球同時從軌道左端最高點由靜止開始沿軌道運動，P、M、N分別為軌道的最低點，如圖所示，則下列有關判斷正確的是(　　)

A. 小球第一次到達軌道最低點的速度關系vp＝vM>vN

B. 小球第一次到達軌道最低點時對軌道的壓力關系FP＝FM>FN

C. 小球從開始運動到第一次到達軌道最低點所用的時間關系tP<tM<tN

D. 三個小球到達軌道右端的高度都不相同，但都能回到原來的出發點位置

Answer 1

【答案】A

【解析】試題分析：小球沿P、M軌道下滑過程都只有重力做功，根據動能定理WG=mgR=知到達底端速度相等，沿N軌道下滑過程電場力做負功，根據動能定理WG-W電=，其到達最低點速度要小于沿P、M軌道下滑情況，故選項A正確；根據上述分析知到達最低點的時間關系tP=tM＜tN，故選項C錯誤；選項B中，小球沿P軌道到達底端時，根據牛頓第二定律：FP-mg==2mg，所以FP=3mg，同理小球沿M軌道到達底端時，FM-mg-F洛==2mg，所以FM=3mg+F洛，小球沿N軌道到達底端時FN-mg=＜2mg，故FM＞FP＞FN，故選項B錯誤；小球沿軌道P、M下滑后能到達右端同樣高度的地方，故選項D錯誤。