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真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场,一质量为m,带电量为q的物体以...

真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场,一质量为m,带电量为q的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,假设t=0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零,电势能也为零,那么,下列说法正确的是( )
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A.物体带正电且逆时针转动
B.物体运动的过程中,机械能守恒,且机械能为manfen5.com 满分网
C.物体运动的过程中,重力势能随时间的变化关系为manfen5.com 满分网
D.物体运动的过程中,电势能随时间的变化关系为manfen5.com 满分网
物体做匀速圆周运动,受重力、电场力和洛伦兹力,其中重力和电场力平衡,洛伦兹力提供向心力. 【解析】 A、重力与电场力平衡,故电场力向上,由于电场方向向上,故电荷带正电;由于磁场方向垂直向内,根据左手定则可以判断电荷逆时针方向转动,故A正确; B、洛伦兹力不做功,只有重力和电场力做功,故只有机械能和电势能相互转化,总量守恒,在最低点时,有E=mv2,故B错误; C、重力势能的表达式为:Ep=mg(R-Rcosθ)=mgR(1-cosωt)=mgR(1-cost),故C正确; D、电势能和重力势能总量守恒,故电势能为:Ep′=-Ep=-mg(R-Rcosθ)=-mgR(1-cosωt)=-mgR(1-cost),故D正确; 故选ACD.
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考点分析:
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C.小球A带负电,小球B带正电,且QA>QB
D.小球A带负电,小球B带正电,且QA<QB
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