Question

如图甲、乙、丙所示，三个完全相同的半圆形光滑绝缘轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，其中图乙轨道处在垂直纸面向外的匀强磁场中，图丙轨道处在竖直向下的匀强电场中，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点处由静止释放．则三个带电小球通过圆轨道最低点时

A. 速度相同

B. 均能到达轨道右端最高点处

C. 对轨道的压力相同

D. 所用时间相同

Answer

B

【解析】A. 在乙图中，因为洛仑兹力总是垂直于速度方向,故洛仑兹力不做功;滑块下落时只有重力做功,故甲和乙两次机械能均守恒,故两次滑块到最低点的速度相等 ,丙图中,小球下滑的过程中电场力做正功,重力做正功，所以小球在最低点的速度大于甲图和乙图中的速度。故A错误；

B. 三个小球的运动过程中，重力做功，动能和重力势能之间转换；洛伦兹力不做功；电场力做功，电势能与动能之间转换；由于没有其他的能量损失，所以三种情况下，小球均能到达轨道右端最高点处，故B正确；

C. 小球在最低点时，甲图中重力和支持力提供向心力，而乙图中是重力、支持力和洛伦兹力提供向心力，所以小球受到的支持力大小不相等，对轨道的压力也不相等。故C错误；

D. 甲图和丙图比较可得，丙图中，小球的加速度比较大，所以达到最低点的时间要短。故D错误；

故选：B。

【名师点睛】分析物体受力情况及各力做功情况，由动能定理可求得小滑块到达最低点时的速度；由滑块下滑的加速度可知滑块滑到最低点时所用的时间；由洛仑兹力公式可知大小关系；由向心力公式可知支持力的大小关系；由能量转化与守恒定律可知小球均能到达轨道右端最高点处。