Question

如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点。则下列分析正确的是

A．两个小球到达轨道最低点的速度v_M < v_N

B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力F_M > F_N

C．小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间

D．磁场中小球能到达轨道另一端最高处，电场中小球不能到达轨道另一端最高处

Answer

BCD

【解析】

试题分析：小球在磁场中运动时受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力对小球不做功，故小球运动到M点时只有重力做功，而小于在电场中运动到N点时除了重力做功外，电场力对它做负功，故小球到N点时的速度小于到M点时的速度，选项A错误；因为小球在最低点时的向心力向上，而vM > vN，故M点的向心加速度大于N点，所以轨道对M的支持力大于N，即小球对案首的压力也大于N，选项B正确；在甲中小球受到的磁场力总与速度的方向垂直，洛伦兹力不做功，而在乙中，其受到的电场力总是水平方向，对小球的运动起到了阻碍的作用，故乙的时间长，甲的时间短，选项C正确；在甲中洛伦力不做功，故小球能够到达最高点，而乙中电场力对小球做负功，故小球不能够到达最高点，选项D正确。

考点：带电物体在磁场与电场中运动的比较。

【名师点晴】洛伦兹力对带电物体的运动不做功，因为洛伦兹力总与速度的方向垂直，而电场力的方向受电场的方向与带电粒子的带电性质的影响，故它一般要对带电粒子的运动做功，然后再根据动能定理对做功后的结果进行对比即可。