Question

8．如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，由一段傾斜直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成．一帶正電的小球從斜軌道上h高度由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動，小球恰能通過圓形軌道的最高點．則下列說法中正確的是（　　）

• A． 如果將整個裝置置于豎直向上的某一勻強電場中，小球從斜軌道上h處由靜止開始運動后，一定能通過圓形軌道的最高點
• B． 如果將整個裝置置于豎直向下的某一勻強電場中，小球從斜軌道上h高度由靜止運動后，一定能通過圓形軌道的最高點
• C． 如果將整個裝置置于垂直紙面向里的某一勻強磁場中，小球從斜軌道h高度由靜止開始運動后，一定能通過圓形軌道的最高點
• D． 如果將整個裝置置于垂直紙面向外的某一勻強磁場中，小球從斜軌道上h高度由靜止開始運動后，一定能通過圓形軌道的最高點

Answer 1

分析 若放置在電場中，則可以將電場與重力場等效為合力場，由功能關(guān)系及向心力公式可知能否通過最高點；
若放置在磁場中，則洛侖茲力不做功，根據(jù)向心力公式可分析能否能過最高點．

解答 解：小球只受重力時，由機械能守恒及向心力公式可知：
mgh=$\frac{1}{2}$mv²
mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
即滿足R=2h；
A、若放置在一個豎直向上的電場中，電荷受力向上，將電場力與重力合成，等效為新的“重力場”；若電場力大于重力，則物體將離開斜面，不會到達圓上；故A錯誤；
B、由A的分析，同理可知，加一向下的電場時，仍能保證小球通過最高點；故B正確；
C、若將整個裝置置于垂直紙面向里的某一勻強磁場中，由于磁場力不做功，小球到達最高點的速度不變，由于受向下的洛侖茲力，則小球不可能通過最高點；故C錯誤；
D、若將整個裝置置于垂直紙面向外的某一勻強磁場中，由于磁場力不做功，小球到達最高點的速度不變，由于受向上的洛侖茲力，則小球?qū)⑹艿街С至�，一定能通過最高點；故D正確；
故選：BD．

點評 本題考查電荷在電場和磁場中的運動，要注意明確洛侖茲力及電場力的特點；特別是洛侖茲力永不做功這一性質(zhì)要熟記并能熟練應用．