如图所示，MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环，半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.一带电荷量为－q，质量为m的小球自M点无初速下落，下列说法 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环，半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.一带电荷量为－q，质量为m的小球自M点无初速下落，下列说法中错误的是（）

A．由M滑到最低点D时所用时间与磁场无关

B．球滑到D点时，对D的压力一定大于mg

C．球滑到D时，速度大小

D．滑到D时，对D的压力随圆半径增大而减小

答案

解析

解：小球下滑过程中，受到重力、支持力、洛伦兹力，但支持力与洛伦兹力不做功，所以只有重力做功，由小球机械能守恒可得，小球通过D点的速度大小

；
由于小球机械能守恒，虽然小球滑到最低点的速度大小不变，但由于小球的运动方向不同，导致洛伦兹力的方向也不同．所以小球对D点的压力可能大于重力，也可能小于重力，也可能等于重力．
由于小球机械能守恒，虽然小球滑到最低点的速度大小不变，但由于小球的运动方向不同，导致洛伦兹力的方向也不同．所以小球对D点的压力可能大于重力，也可能小于重力，也可能等于重力．
小球的运动导致洛伦兹力出现，由于速度大小不变，当磁场不同时，洛伦兹力大小不同．但小球由M滑到最低点D所用时间却不变；
点评：虽受洛伦兹力，但其不做功，所以小球运动到最低点的速率不变．随着运动的方向不同，导致洛伦兹力方向也不同．

核心考点

试题【如图所示，MDN为绝缘材料制成的光滑竖直半圆环，半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.一带电荷量为－q，质量为m的小球自M点无初速下落，下列说法】；主要考察你对洛伦兹力等知识点的理解。[详细]

举一反三

科学家推测，宇宙中可能有由反粒子组成的反物质存在，反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异号电荷..1998年6月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由美国“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a、b、c、d四点，已知氢核质量为m，电荷量为e，PQ与MN间的距离为L，磁场的磁感应强度为B.
（1）指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?（不要求写出判断过程）
（2）求出氢核在磁场中运动的轨道半径.
（3）反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?