Question

A、B、C是三個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磁場；B 球下落過程中穿過水平方向的勻強電場；C球直接落地，如圖所示.試比較三個小球下落過程中所需的時間t_A、t_B、t_C的長短及三個小球到達地面的速率v_A、v_B、v_C間的大小關系，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.

比較小球下落時間可由分析豎直方向受力情況與分析運動的情況去作比較;比較小球著地時的速率大小，可由動能定理進行分析，此時，要特別注意重力、電場力、洛倫茲力的做功特點. A球進入勻強磁場中除受重力外還受洛倫茲力，改變A的運動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，延長下落時間，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動，故下落時間t_A>t_B=t_C.三個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球下落時雖受洛倫茲力作用，但洛倫茲力對電荷并不做功，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球下落進入電場時，電場力對小球做正功，使小球B的動能增大，因此落地時B球的動能最大，即v_B>v_A=v_C.