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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...

manfen5.com 满分网如图所示,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.在电磁场区域中,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为圆环上的三个点,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manfen5.com 满分网时,洛仑兹力最大
B.当小球运动的弧长为圆周长的manfen5.com 满分网时,洛仑兹力最大
C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
电场力与重力大小相等,则二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故类似于新的重力,所以bc弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最低点”.关于圆心对称的位置就是“最高点”;在“最低点”时速度最大.再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可. 【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的过场中,电场力和重力均做正功,重力势能和电势能都减小.选项C错误. 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:D.
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A.T1=T2<T3
B.v1=v2>v3
C.t1=t2<t3
D.a1=a2>a3
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A.xA=h,aA=0
B.xB=h+manfen5.com 满分网,aB=0
C.xC=h+2manfen5.com 满分网,aC=g
D.xD=h+2manfen5.com 满分网,aD>g
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