如图所示,MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环,半径为R,直径MN水平,整个空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电荷量为-q,质量为m的小球自M点无初速

◎ 题目

如图所示,MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环,半径为R,直径MN水平,整个空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电荷量为-q,质量为m的小球自M点无初速下落,从此一直沿轨道运动,下列说法中正确的是
A.由M滑到最低点D时所用时间与磁场无关
B.球滑到D点时,对D的压力一定大于mg
C.球滑到D时,速度大小v=
D.球滑到轨道右侧时,可以到达轨道最高点N

◎ 答案

ACD

◎ 解析

带电小球下落过程中因为受到的洛伦兹力与速度方向垂直,所以只改变速度的方向不改变速度大小,所以由M滑到最低点D时所用时间与磁场无关,A正确。小球在D点的向心力为竖直向下的重力与洛伦兹力,轨道的支持力之和即,而磁场力大小无法判断,即球滑到D点时,对D的压力与mg的大小无法判断,B错误。下落到D点时,过程中只有重力做功,即,所以速度大小v=,C正确。过程中洛伦兹力与轨道对小球的支持力都不做功,所以小球的机械能守恒,故小球还能达到轨道的最高点N。D正确。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环,半径为R,直径MN水平,整个空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电荷量为-q,质量为m的小球自M点无初速…”主要考查了你对  【磁场对运动电荷的作用:洛伦兹力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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