Question

物理电磁学问题

下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球.整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中
A.小球带正电荷
B.小球做类平抛运动
C.洛伦兹力对小球做正功
D.管壁的弹力对小球做正功
答案选ABD,为什么BD正确？

Answer 1

物体做平抛运动时，有一个水平的初速度，受到一个竖直向下方向的重力。此物体水平方向不受力，因此，它的速度的水平方向的分量不变，而竖直方向的分量和自由落体的一致。本题中的小球和此很类似，只是小球总共受三个力：向下的重力、水平向右的管壁弹力（初始时刻为0，以后逐渐增大）、方向为左上但方向会逆时针旋转的洛仑兹力，其中，洛仑兹力的水平分量与管壁弹力抵消（因为小球水平方向为匀速运动）。洛仑兹力的的竖直分量为常数（因为小球速度的水平分量不变）,并且此竖直分量大于重力，否则小球不会飞出。总的来说，小球受到的合力是竖直向上的力且大小不变。因此类似平抛运动，只是平抛运动的合力是竖直向下（就只有方向相反的区别）。
D,管壁弹力向右，小球也有向右的位移，因此根据功的定义，管壁的弹力对小球做正功。（此功与洛仑兹力的水平分量的做功大小相同符号相反，但是，洛仑兹力的竖直分量做的功与洛仑兹力的水平分量做的功也是大小相同符号相反，即洛仑兹力作为整体不做功，因为洛仑兹力是不会做功的）
我正在读物理学博士学位，还有一年即将毕业，希望可以帮助你。你参加高考吗，祝你高考成功。

Answer 2

首先由于它切割磁感线所以受到向上力，当它沿着玻璃管向上运动时，这个分速度也在切割磁感线，磁场会给它一个水平向左的力（玻璃管抵消此力）