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(2014•南充模拟)如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直,在电、磁场区域内,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的

题目详情
(2014•南充模拟)如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直,在电、磁场区域内,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球,O点为圆环的圆心,a、b、c为圆环上的三点,a点为最高点,c点为最低点,Ob沿水平方向.已知小球所受电场力与重力大小相等,现将小球从环的顶端a点由静止释放.下列判断正确的是(  )

A.当小球运动的弧长为圆周长的
3
4
时,洛伦兹力最大
B.当小球运动的弧长为圆周长的
1
2
时,洛伦兹力最大
C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能减小
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
▼优质解答
答案和解析
A:小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力,二力大小相等,故二力的合力方向于水平方向成45°向左下,如图,故小球运动到圆弧bc的中点时,速度最大,此时的洛伦兹力最大,选项A错误.
B:经对选项A的分析可知,选项B错误.
C:小球由a到b的过程中,电场力和重力均做正功,重力势能和电势能都减小.选项C正确.
D:小球从b点运动到c点,电场力做负功,电势能增加;因力的合力方向将于水平方向成45°向左下,当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大,所以小球从b点运动到c点过程中,动能先增大,后减小.选项D正确.
故选:CD.