Question

如图，光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接，前者置于水平向外的匀强磁场中，有一带正电小球从A静止释放，且能沿轨道前进，并恰能通过半圆轨道最高点C．现若撤去磁场，使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点，则释放高度H′与原释放高度H的关系是（  ）

A．H′=H    B．H′＜H    C．H′＞H    D．无法确定

Answer

C

【解析】

试题分析：有磁场时，恰好通过最高点，靠重力和洛伦兹力的合力提供向心力，无磁场时，恰好通过重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度，通过动能定理比较释放点的高度．

【解析】
有磁场时，恰好通过最高点，有：mg﹣qvB=m，

无磁场时，恰好通过最高点，有：mg=m，

由两式可知，v2＞v1．

根据动能定理，由于洛伦兹力和支持力不做功，都是只有重力做功，mg（h﹣2R）=mv2可知，H′＞H．故C正确，A、B、D错误．

故选：C．

【点评】本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律的运用，知道圆周运动的最高点，恰好通过时向心力的来源．