Question

如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落，從B點(diǎn)進(jìn)入場區(qū)，做了一段勻速圓周運(yùn)動，從D點(diǎn)射出，下列說法正確的是（ ）
A．微粒受到電場力的方向一定豎直向下
B．微粒做圓周運(yùn)動的半徑為
C．從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中微粒的電勢能和重力勢能之和在最低點(diǎn)C最小
D．從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中微粒的電勢能先減小后增大

Answer 1

【答案】分析：帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，受到重力、電場力和洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動，可知電場力與重力平衡．由洛倫茲力提供向心力，可求出微粒做圓周運(yùn)動的半徑．根據(jù)電場力做功正負(fù)，判斷電勢能的變化和機(jī)械能的變化．
解答：解：
A、由題，帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，電場力與重力必定平衡，則微粒受到的電場力的方向一定豎直向上．故A錯誤．
B、由上則有：mg=qE ①由洛倫茲力提供向心力，則有 qvB=m②又v=③聯(lián)立三式得，微粒做圓周運(yùn)動的半徑為r=．故B正確．
C、根據(jù)能量守恒定律得知：微粒在運(yùn)動過程中，電勢能、動能、重力勢能之和一定，動能不變，則知微粒的電勢能和重力勢能之和一定．故C錯誤．
D、由于電場力方向豎直向上，則微粒從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，則其電勢能先增大后減小．故D錯誤．
故選B
點(diǎn)評：本題解題關(guān)鍵是分析微粒做勻速圓周運(yùn)動的受力情況，根據(jù)合力提供向心力進(jìn)行判斷．