Question

如圖所示，兩個半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內，左右兩端點等高，分別處于沿水平方向的勻強電場和勻強磁場中.兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放.M、N為軌道的最低點，則下列說法中正確的是

1. A.
   兩個小球到達軌道最低點的速度v_M<v_N
2. B.
   兩個小球第一次經過軌道最低點時對軌道的壓力F_M>F_N
3. C.
   小球第一次到達M點的時間大于小球第一次到達N點的時間
4. D.
   在磁場中小球能到達軌道的另一端最高處，在電場中小球不能到達軌道另一端最高處

Answer 1

BD
試題分析：在勻強磁場中由于洛倫茲力不做功則下落的物體機械能守恒，，解得，在勻強電場中下落的物體由動能定理，，解得，知兩個小球到達軌道最低點的速度v_M>v_N，故A選項錯誤；.兩個小球第一次經過軌道最低點時軌道對小球為的支持力，由牛頓第二定律,即，因為速度v_M>v_N，得出F_M>F_N，故B選項正確；由于兩球在電場和磁場的受力不同，故小球第一次到達M點的時間可能大于小球第一次到達N點的時間 ，C選項錯誤；由于洛倫茲力不做功，由動能定理知，在磁場中小球能到達軌道的另一端最高處，而在電場中由于小球受到的電場力做負功，所以由動能定理知在電場中小球不能到達軌道另一端最高處，D選項正確。
考點：洛倫茲力 機械能守恒 動能定理 最低點的牛頓第二定律方程