Question

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)開(kāi)口向上的絕緣半球，內(nèi)壁粗糙程度處處相同，將帶有正電荷的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從半球左邊最高處由靜止釋放，物塊沿半球內(nèi)壁只能滑到右側(cè)的C點(diǎn)；如果撤去磁場(chǎng)，仍將小球從左邊最高點(diǎn)由靜止釋放，則滑到右側(cè)最高點(diǎn)應(yīng)是（　　）

A．仍能滑到C點(diǎn)

B．滑到比C點(diǎn)高的某處

C．滑到比C點(diǎn)低的某處

D．上述情況都有可能

Answer 1

分析：有磁場(chǎng)時(shí)，帶電小球要受到始終指向圓心的洛倫茲力作用，所以有磁場(chǎng)時(shí)，小球受到的軌道的支持力比沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)要小，故有磁場(chǎng)時(shí)受到的摩擦力就小，再根據(jù)動(dòng)能定理即可求解．

解答：解：有磁場(chǎng)：從左釋放時(shí)，物塊受到的洛倫茲力始終指向半球球心，物快對(duì)半球壓力為N₁，
撤去磁場(chǎng)：從右釋放時(shí)，沒(méi)有洛倫茲力，物快對(duì)半球壓力為N₂，
易知N₁＜N₂，故f₁＜f₂，所以若路程相等，則沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)摩擦力f做的功比較大，
根據(jù)動(dòng)能定理可知：
mg△h-W_f=0
所以高度比C點(diǎn)低．
故選C

點(diǎn)評(píng)：本題只要考查了帶電小球在磁場(chǎng)中的受力問(wèn)題，會(huì)根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向且知道洛倫茲力用不做功．