Question

如圖，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，電場和磁場相互垂直。在電磁場區域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環，環上套有一個帶正電的小球。O點為圓環的圓心，a、b、c為圓環上的三個點，a點為最高點，c點為最低點，Ob沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等。現將小球從環的頂端a點由靜止釋放。下列判斷正確的是（    ）

A．當小球運動到bc中點時，洛侖茲力最大

B．當小球運動到c點時，洛侖茲力最大

C．小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大

D．小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小

 

Answer 1

【答案】

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【解析】

試題分析：小球受到水平向左的電場力和豎直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如圖，

故小球運動到圓弧bc的中點時，速度最大，此時的洛倫茲力最大，選項A正確，B錯誤．小球由a到b的過場中，電場力和重力均做正功，重力勢能和電勢能都減小．選項C錯誤．小球從b點運動到c點，電場力做負功，電勢能增加；因力的合力方向將于水平方向成45°向左下，當小球運動到圓弧bc的中點時速度最大，所以小球從b點運動到c點過程中，動能先增大，后減小．選項D正確．

考點：帶電粒子在復合場中中的運動。