13.如圖所示,在垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場內(nèi)放一光滑、絕緣的桌子,從桌面上A點(diǎn)沿水平方向以初速v0向右射出帶有正電荷的小球.落于水平地板上,費(fèi)時(shí)t1s,落地點(diǎn)距A點(diǎn)的水平距離s1m,撤去磁場后,小球仍從A點(diǎn)向右以初速為v0射出時(shí),相應(yīng)量為t2,s2,則( 。
A.s1>s2B.t1>t2
C.兩次落地的速度相同D.因條件不夠,無法比較

分析 小球在有磁場時(shí)做一般曲線運(yùn)動(dòng),無磁場時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)用分解的思想,兩種情況下,把小球的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式來分析判斷運(yùn)動(dòng)時(shí)間和水平射程;最后利用洛倫茲力不做功判斷落地的速率.

解答 解:A、有磁場時(shí),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(gè)方向,其水平分力fx水平向右,豎直分力fy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(yùn)動(dòng)時(shí)間比撤去磁場后要長,即t1>t2
小球水平方向也將加速運(yùn)動(dòng),從而使水平距離比撤去磁場后要大,即s1>s2,故A正確,B正確.
C、D、在有磁場,重力和洛侖茲力共同作用時(shí),其洛侖茲力的方向每時(shí)每刻都跟速度方向垂直,不對粒子做功,不改變粒子的動(dòng)能,有磁場和無磁場都只有重力作功,動(dòng)能的增加是相同的.有磁場和無磁場,小球落地時(shí)速度方向并不相同,但速度的大小是相等的,故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤.
故選:AB.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵運(yùn)用分解的思想,把小球的運(yùn)動(dòng)和受力分別向水平和豎直分解,然后根據(jù)選項(xiàng)分別選擇規(guī)律分析討論.

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A.打在極板A處的粒子帶負(fù)電荷,打在極板B處的粒子不帶電荷,打在極板C處的粒子帶正電荷
B.三個(gè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
C.三個(gè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA<aB<aC
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