Question

【題目】如圖所示， 坐標平面在豎直面內， 軸沿水平方向， 軸正方向豎直向上，在圖示空間內有垂直于平面的水平勻強磁場。一帶電小球從O點靜止釋放，運動軌跡如圖中曲線所示。關于帶電小球的運動，下列說法中正確的是()

A. OAB軌跡為半圓

B. 小球運動至最低點A時速度最大，且沿水平方向

C. 小球在整個運動過程中機械能守恒

D. 小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等

Answer 1

【答案】BC

【解析】試題分析：電荷在重力和洛倫茲力共同作用下做曲線運動，重力恒為mg，洛倫茲力大小F=qvB，與物體的速度有關，重力改變電荷運動速度的大小，洛倫茲力改變電荷運動速度的方向，因洛倫茲力大小隨速度的變化而變化，故電荷不可能做圓周運動；在整個運動過程中，由于洛倫茲力不做功，系統只有重力做功，故系統的機械能守恒．

因為重力改變速度的大小，而洛倫茲力僅改變速度的方向，又洛倫茲力大小隨隨速度的變化而變化，故電荷運動的軌跡不可能是圓，A錯誤；因為系統只有重力做功，據動能定理，電荷在最低點時重力做功最多， ，最低點處h最大故速度最大．曲線運動的速度方向為該點的切線方向，是低點的切線方向在水平方向，B正確；整個過程中由于洛倫茲力不做功，即只有重力做功，故系統機械能守恒，C正確；若最低點洛倫茲力與重力大小相等，根據平衡可知電荷將水平向右做勻速直線運動，故不可能沿軌跡AB運動，D錯誤．