Question

如图所示，半圆光滑绝缘轨道MN固定在竖直平面内，O为其圆心，M、N与O高度相同，匀强磁场方向与轨道平面垂直．现将一个带正电的小球自M点由静止释放，它将沿轨道在M、N间做往复运动．下列说法中正确的是(　　)

A.小球在M点和N点时均处于平衡状态

B.小球由M到N所用的时间大于由N到M所用的时间

C.小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小均相等

D.小球每次经过轨道最低点时所受合外力大小均相等

Answer

D

【解析】

A.小球在点和点只受到重力，所以小球在这两点不能处于平衡状态，故A错误；

B.由于洛仑磁力总是与运动垂直，由于没有摩擦力，故对其速度大小由影响的只有重力，故小球无论从哪边滚下，时间都是一样的，故B错误；

D.小球不管从哪边滚下，只有重力做功，且重力做功相等，由动能定理可知，小球在最低点是，速度大小总是相等的，由可知合力不变，故D正确。

C.小球从到运动，在最低点受到向上的洛仑磁力、向上的支持力和向下的重力，由牛顿可得：，故此时小球对轨道的压力为：；小球从到运动，在最低点受到向下的洛仑磁力、向上的支持力和向下的重力，由牛顿可得：，故此时小球对轨道的压力为，所以小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小不相等，故C错误。