Question

7．如图所示，B为垂直于纸面向里的匀强磁场，小球带负电荷，让小球从A点开始以初速度V₀向左平抛运动，并落在水平地面上，历时t₁，落地点距A点水平距离为s₁；然后辙去磁场，让小球仍从A点开始以初速度V₀向左平抛，落在水平地面上，历时t₂，落地点距A点水平距离为s₂，则（　　）

• A． s₂＞s₁
• B． t₂＞t₁
• C． 两次落地时速度大小相同
• D． 两次落地动能不相同

Answer 1

分析 小球在有磁场时做一般曲线运动，无磁场时做平抛运动，运用分解的思想，两种情况下，把小球的运动速度和受力向水平方向与竖直方向分解，然后利用牛顿第二定律和运动学公式来分析判断运动时间和水平射程；最后利用洛伦兹力不做功通过动能定理比较落地的速率．

解答 解：A、有磁场时，小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用，重力方向竖直向下，大小方向都不变；洛仑兹力的大小和方向都随速度的变化而变化，但在能落到地面的前提下洛仑兹力的方向跟速度方向垂直，总是指向右上方某个方向，其水平分力f_x水平向右，竖直分力f_y竖直向上．


如图所示，竖直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g，从而使运动时间比撤去磁场后要长，即t₁＞t₂，小球水平方向也将加速运动，从而使水平距离比撤去磁场后要大，即s₁＞s₂，故A、B错误．
C、因为洛伦兹力不做功，根据动能定理得，有磁场和无磁场时，都只有重力做功，落地时动能相等，则速率相等．故C正确，D错误．
故选：C

点评 本题关键运用分解的思想，把小球的运动和受力分别向水平和竖直分解，然后根据选项分别选择规律分析讨论．