Question

如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E, 在M下方整個(gè)空間有垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R， AB為半圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，AC為圓弧。一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電小球，從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放，并從A點(diǎn)沿切線(xiàn)進(jìn)入半圓軌道。不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（  ）

A.小球一定能沿半圓形軌道從B點(diǎn)離開(kāi)軌道

B.小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C.若小球能從B點(diǎn)離開(kāi)，上升的高度一定小于H

D.小球沿半圓形軌道從A運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)的速度可能為零。

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Answer 1

【答案】BC

【解析】

A、若電場(chǎng)力大于重力，小球不能做圓周運(yùn)動(dòng)，所以小球不一定能從B點(diǎn)離開(kāi)軌道，故A錯(cuò)誤；

B、進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)時(shí)，若電場(chǎng)力和重力相等，小球受彈力和洛倫茲力的合力提供向心力，在AC部分做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C、若小球能從B點(diǎn)離開(kāi)，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，洛倫茲力不做功，電場(chǎng)力做負(fù)功，則重力做正功，知上升的高度一定小于H，故C正確；

D、若小球從A運(yùn)動(dòng)到C的速度為零，對(duì)A到C運(yùn)用動(dòng)能定理得，知重力做功小于電場(chǎng)力做功，即重力小于電場(chǎng)力，小球不會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

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