Question

5．如圖所示，一質(zhì)量為m的小滑塊沿半橢圓絕緣軌道運動，不計一切摩擦．小滑塊由靜止從軌道的右端釋放，由于機械能守恒，小滑塊將恰能到達軌道的左端，此過程所經(jīng)歷的時間為t，下列說法正確的是（　�。�

• A． 若將滑塊的質(zhì)量變?yōu)?m，則滑塊從右端到左端的時間將變?yōu)?\sqrt{2}$t
• B． 若將此橢圓的長軸和短軸都變?yōu)樵瓉淼?倍，則滑塊從右端到左端的時間將不變
• C． 若讓滑塊帶上正電，并將整個裝置放在豎直向下的電場中，則小滑塊仍能到達左端，且時間不變
• D． 若讓滑塊帶上正電，并將整個裝置放在垂直紙面向里的水平磁場中，則小滑塊仍能到達左端，且時間不變，但滑塊不一定能從左端沿軌道返回到右端

Answer 1

分析 物塊在下滑和上滑過程中，由于重力沿斜面的分力提供加速運動，根據(jù)牛頓第二定律求的加速度，故可知加速度與質(zhì)量無關(guān)，可判斷時間，當橢圓的長軸和短軸都變?yōu)樵瓉淼?倍時，物塊運動的路程增大一倍，整個過程產(chǎn)生的加速與原來相同，故可判斷，當加電場后，加速度增大，可根據(jù)圖象判斷時間，洛倫茲力始終與物體運動方向垂直，即可判斷；

解答 解：A、物體在下滑過程中產(chǎn)生加速度，使其下滑和上滑，產(chǎn)生的加速度與質(zhì)量無關(guān)，故將滑塊的質(zhì)量變?yōu)?m，則滑塊從右端到左端的時間不變，故A錯誤；
B、若將此橢圓的長軸和短軸都變?yōu)樵瓉淼?倍，在整個運動過程中產(chǎn)生的加速度與原來相同，但是運動的路程增大，故所需時間增大，故B錯誤；
C、若讓滑塊帶上正電，并將整個裝置放在豎直向下的電場中，產(chǎn)生的加速度比原來變大，而路程沒變，故所需時間變短，故C錯誤；
D、若讓滑塊帶上正電，并將整個裝置放在垂直紙面向里的水平磁場中，洛倫茲力不做功，不會影響下滑和上滑的加速度，故則小滑塊仍能到達左端，且時間不變，當返回過程中，當洛倫茲力大于重力時，會脫離軌道，故D正確；
故選：D

點評 本題主要考查了物體在橢圓軌道上運動的過程，分析受力，結(jié)合運動學公式定性的分析即可