Question

如圖所示，B為垂直于紙面向里的勻強磁場，小球帶負電荷，讓小球從A點開始以初速度v₀向左做平拋運動，并落在水平地面上，歷時t₁，落地點距A點水平距離為s₁；然后撤去磁場，讓小球仍從A點開始以初速度v₀向左平拋，落在水平地面上，歷時t₂，落地點距A點水平距離為s₂，則（　　）

A．s₁＜s₂

B．t₂＞t₁

C．兩次落地動量相同

D．兩次落地動能相同

Answer 1

分析：小球在有磁場時做一般曲線運動，無磁場時做平拋運動，運用分解的思想，兩種情況下，把小球的運動速度和受力向水平方向與豎直方向分解，然后利用牛頓第二定律和運動學(xué)公式來分析判斷運動時間和水平射程；最后利用洛倫茲力不做功通過動能定理比較落地的速率．

解答：解：A、有磁場時，小球下落過程中要受重力和洛侖茲力共同作用，重力方向豎直向下，大小方向都不變；洛侖茲力的大小和方向都隨速度的變化而變化，但在能落到地面的前提下洛侖茲力的方向跟速度方向垂直，總是指向右上方某個方向，其水平分力f_x水平向右，豎直分力f_y豎直向上．


如圖所示，豎直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g，從而使運動時間比撤去磁場后要長，即t₁＞t₂，小球水平方向也將加速運動，從而使水平距離比撤去磁場后要大，即s₁＞s₂，故A、B錯誤．
C、因為洛倫茲力不做功，根據(jù)動能定理得，有磁場和無磁場時，都只有重力做功，落地時動能相等，則速率相等，由于速度方向不同，則落地時動量不同．故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評：本題關(guān)鍵運用分解的思想，把小球的運動和受力分別向水平和豎直分解，然后根據(jù)選項分別選擇規(guī)律分析討論．