Question

5．如圖所示，下端封閉，上端開口且內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球，整個(gè)裝置水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端口飛出，若小球的電荷量始終保持不變，則從玻璃管進(jìn)入磁場(chǎng)到小球飛出上端口的過程中（　�。�

• A． 洛倫茲力對(duì)小球做正功
• B． 小球在豎直方向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)
• C． 小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線
• D． 小球的機(jī)械能守恒

Answer 1

分析 洛倫茲力不做功．對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)小球的受力情況判斷，由牛頓第二定律求出加速度，判斷加速度與速度如何變化，再分析小球運(yùn)動(dòng)的軌跡．根據(jù)功能關(guān)系可分析機(jī)械能是否守恒．

解答 解：A、洛倫茲力方向總是與小球的速度方向垂直，對(duì)小球不做功，故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)小球豎直分速度為v_y、水平分速度為v．
以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖所示，由于小球隨玻璃管在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則豎直方向的洛倫茲力F₁=qvB是恒力，故豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；故B正確；
C、由牛頓第二定律得：qvB-mg=ma，a=$\frac{qvB}{m}$-g，小球的加速度不隨時(shí)間變化，恒定不變，故小球豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線；故C正確；
D、由于小球受到玻璃管的作用力對(duì)小球做功，故小球的機(jī)械能不守恒；故D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況，要注意運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，研究小球受力情況，判斷出小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是正確解答本題的關(guān)鍵