Question

【題目】如圖所示，ABC為豎直平面內的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里。現將甲、乙、丙三個小球從軌道AB上的某一高度處由靜止釋放，都恰能通過圓形軌道的最高點。已知甲、乙、丙三個小球的質量相同，甲球帶正電、乙球帶負電、丙球不帶電。則( )

A．經過最高點時，三個小球的速度相等

B．經過最高點時，甲球的速度最小

C．甲球的釋放位置比乙球的高

D．在軌道上運動的過程中三個小球的機械能不守恒

Answer 1

【答案】C

【解析】在最高點時，根據左手定則可得：甲球受洛倫茲力向下，乙球受洛倫茲力向上，而丙球不受洛倫茲力，故三球在最高點受合力不同，故由F合＝m可知，到達最高點時，三個小球的速度不相等，則A錯誤，由以上分析可知，因甲球在最高點受合力最大，則甲球在最高點的速度最大，故B錯誤；因甲球的速度最大，而在整個過程中洛倫茲力不做功，故機械能守恒，甲球釋放時的高度最高，故C正確；因洛倫茲力不做功，故系統機械能守恒，三個小球的機械能保持不變，故D錯誤。