Question

高中物理磁场题

如图所示，竖直平面内的光滑绝缘轨道ABC，AB为倾斜直轨道，BC为圆形轨道，圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。质量相同的甲、乙两小球，甲不带电，乙带正电，现将三个小球在轨道AB上分别从轨道AB上从不同高处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则
A．经过最高点时，三个小球的速度相等
B．经过最高点时，甲球的速度最小
C．甲球的释放位置比乙球的低
D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变
请大家给出详解，谢谢

Answer 1

怎么是三个小球呢？
答案是BCD,甲小球不带电，所以恰好通过最高点的速度是重力恰好充当向心力时即mg=mv^2/r,乙小球带正电，所以恰好通过最高点的速度是重力+洛伦兹力恰好充当向心力时即mg+qvb=mv^2/r,两式比较，乙球速度大，B正确；释放点到环形最高点机械能守恒（洛伦兹力不做功）所以到环形最高点的速度大者下落高度就大，所以乙球下落位置偏高，C正确；因为机械能守恒所以三个小球的机械能均保持不变，D正确

Answer 2

这题的关键在于，恰好过最高点时，两球受力情况不一样，带电小球是要受洛伦兹力的，所以求出来的速度大小也不一样，再结合能量守恒或者动能定理，便可得出答案了