如图,三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置,分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上.三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道下滑,分
如图,三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置,分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上.三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道下滑,分别通过轨道的最低点P、M、N,则下列有关判断正确的是( )
A. 小球第一次到达轨道最低点的速度关系vP=vM>vN
B. 小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系FM>FP>FN
C. 小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系tP<tM<tN
D. 三个小球到达轨道右端的高度都不相同,但都能回到原来的出发点位置
mgR=
1 |
2 |
B、小球在最低点时,第一图中重力和支持力提供向心力,即FP-mg=m
| ||
R |
而第二图中是重力、支持力和洛伦兹力提供向心力,即FM-mg-BqvM=m
| ||
R |
第三图中,重力与支持力提供向心力,即FN-mg=m
| ||
R |
C、第一图和第二图比较可得,小球下滑的速度相等,故tP=tM.故C错误;
D、第一、二两图中,洛伦兹力不做功,只有重力做功,动能和重力势能之间转换,故小球在右端都能到达高度相同;轨道是光滑的,重力做功存在重力势能与动能之间的转化,电场力做功存在动能与电势能之间的转化,除此之外没有其他能量的损失,故三球均能回到原来的出发点;D错误;
故选:AB.
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