Question

如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中，下列说法正确的是（   ）

A．在K处球a速度最大

B．在K处球b对轨道压力最大

C．球b需要的时间最长

D．球c机械能损失最多

Answer

C

【解析】

试题分析：对a小球受力分析可知，，所以；

对b球受力分析可得，，所以；

对c球受力分析可知，所以；

由于a球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；b球受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小最小，所以b球的运动的时间也长，所以A错误C正确；c球受到的电场力对小球做正功，到达最低点时球的速度大小最大，所以c球的机械能增加，c球对轨道压力最大，所以B错误，D错误。

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动

【名师点睛】洛伦兹力对小球不做功，但是洛伦兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的bc球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小。