Question

如圖所示，半圓形光滑絕緣軌道固定在豎直平面內，O為其圓心，兩個端點M、N與O等高，勻強磁場方向與軌道平面垂直。現將一個帶負電的小球自M點由靜止釋放，它將沿軌道做往復運動，下列說法中不正確的是：（　　　）

A．小球由M到N與由 N到M所用時間相等

B．小球由M到N與由N到M過程中重力對小球做的功相等。

C．小球經過軌道最低點時所受合外力大小總是完全相同的

D．小球經過軌道最低點時對軌道的壓力大小總是相等的

Answer 1

D

因為小球運動過程中只有重力做功，洛倫茲力不國公，所以小球從M到N與從N到M過程中重力對小球做的功相等都為零。運動時間相同，所以AB正確。到最低點時兩種情況下小球下落高度相等，所以根據動能定理可得小球在最低點的速度是相等的，根據牛頓第二定律可得，即在兩種情況在最低點的向心力大小相等即合力大小相等，C正確。在從M到N的過程中最低點小球受到的洛倫茲力方向豎直向下，故有，從N點到M點的過程中的最低點小球受到的洛倫茲力方向豎直向上，故有，所以兩種情況下小球經過最低點時對軌道的壓力大小是不相同的，D錯誤。