Question

（2008?豐臺區三模）豎直放置的平行板電容器，A板接電源正極，B板接負極，在電容器中加勻強磁場，磁場方向與電場方向垂直，在圖中垂直紙面向里、從A板中點C的小孔入射一批帶正電的微粒，入射的速度大小，方向各不相同（入射速度方向與電場方向夾角小于90°），考慮微粒受重力，微粒在平行板AB間的運動過程中（　　）

A．所有微粒的動能都將增加

B．所有微粒的機械能都將不變

C．有的微粒可能做勻速圓周運動

D．有的微粒可能做勻速直線運動

Answer 1

分析：電荷向上偏轉，則電場力做正功，重力做負功，如果合外力做負功物體的動能減小；如果除重力和彈簧的彈力之外有其它力做功，則系統的機械能不守恒；如果粒子所受合外力等于0，則微粒作勻速直線運動；在復合場中微粒做勻速圓周運動的條件是洛倫茲力提供向心力，其它力的矢量和為0．

解答：解：微粒在從A板運動到B板的過程中受到重力，電場力和洛倫茲力，其中洛倫茲力方向與速度方向始終垂直，故洛倫茲力不做功．
A、如果電荷向上偏轉，則電場力做正功，重力做負功，如果電荷克服重力所做的功大于電場力所做的功，即合外力做負功，根據動能定理可知，物體的動能減小，故A錯誤；
B、由于在電荷運動過程中電場力始終做正功，故電荷的機械能始終增加，故B錯誤；
C、如果微粒所受的重力等于電場力，則該微粒做勻速圓周運動，而重力方向豎直向下，電場力方向方向水平向右，故重力不可能等于電場力，故微粒不可能做勻速圓周運動，故C錯誤；
D、由題意可知正電荷若初速度方向沿右上方，則洛倫茲力的方向沿左上方，故如果洛倫茲力在水平方向的分量等于電場力，洛倫茲力在豎直方向的分量等于重力，則微粒作勻速直線運動，故D正確．
故選D．

點評：本題考查了洛倫茲力的方向、電場力、重力、洛倫茲力做功的特點，微粒機械能守恒的條件，動能定理，微粒在復合場中作勻速圓周運動的條件．選項C容易出現錯誤．