解题思路:带电小球在磁场中运动,洛伦兹力不做功,根据动能定理求出运动到最低点的速度,从而根据牛顿第二定律求出底部对小球的支持力大小,然后进行比较.
小球在磁场中运动,在最低点进行受力分析可知:
FM-mg-Bqv1=m
v21
r 解得:FM=m
v21
r+mg+Bqv1…①
小球在电场中运动,在最低点受力分析可知:
FN-mg=m
v22
r 解得:FN=m
v22
r+mg…②
A、C、由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒;而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功,到达最低点时的速度的大小较小,即速度vA>vB,所以在电场中运动的时间也长,即到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间,故A、C错误;
B、因为vA>vB,结合①②可知:FA>FB,故B正确;
D、若在磁场中小球能运动到另一端的最高处,则根据动能定理知,在电场中,电场力始终做负功,小球不能到达最高点.故D正确.
故选:BD.
点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动;向心力.
考点点评: 解决本题的关键知道电场力做功和洛伦兹力做功的区别,知道洛伦兹力不做功,综合动能定理和牛顿第二定律进行求解.