Question

A、B、C是三個(gè)完全相同的帶正電小球，從同一高度開始自由下落，A球穿過一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；B 球下落過程中穿過水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；C球直接落地，如圖所示.試比較三個(gè)小球下落過程中所需的時(shí)間t_A、t_B、t_C的長(zhǎng)短及三個(gè)小球到達(dá)地面的速率v_A、v_B、v_C間的大小關(guān)系，下列說法正確的是(   )

A.t_A＞t_B=t_C   v_B＞v_A=v_C
B.t_A=t_B＞t_C   v_A＜v_B=v_C
C.t_A=t_B=t_C    v_A=v_B＞v_C
D.t_A＞t_B＞t_C  v_A=v_B＜v_C

Answer 1

選A.

比較小球下落時(shí)間可由分析豎直方向受力情況與分析運(yùn)動(dòng)的情況去作比較;比較小球著地時(shí)的速率大小，可由動(dòng)能定理進(jìn)行分析，此時(shí)，要特別注意重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力的做功特點(diǎn). A球進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中除受重力外還受洛倫茲力，改變A的運(yùn)動(dòng)方向洛倫茲力方向隨之改變，洛倫茲力方向斜向上，因此向上方向有分力阻礙小球自由下落，延長(zhǎng)下落時(shí)間，而B與C球在豎直方向只受重力作用，豎直方向均做自由落體運(yùn)動(dòng)，故下落時(shí)間t_A>t_B=t_C.三個(gè)帶電球均受重力的作用，下落過程由于重力做正功，速度均增加.A球下落時(shí)雖受洛倫茲力作用，但洛倫茲力對(duì)電荷并不做功，只改變速度的方向，不改變速度的大小，故A、C兩球的速度大小相等.而B球下落進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，使小球B的動(dòng)能增大，因此落地時(shí)B球的動(dòng)能最大，即v_B>v_A=v_C.