Question

一重力不計的帶電粒子以水平初速度v₀(v₀＜)先后穿過寬度相同且緊鄰在一起的有明顯豎直邊界的勻強電場E和勻強磁場B，如圖甲所示，電場和磁場對粒子總共做功W₁；若把電場和磁場疊加且邊界重合，如圖乙所示，該粒子仍以水平初速度v₀穿過疊加場區，電場和磁場對粒子總共做功W₂，比較W₁、W₂的大小(    )

A.一定是W₁＝W₂                         B.一定是W₁＞W₂

C.一定是W₁＜W₂                         D.可能是W₁＞W₂，也可能是W₁＜W₂

Answer 1

B

解析：當帶電粒子在圖甲所示的電磁場中運動時，只有電場力對它做功。在勻強電場中的運動為類平拋運動，豎直方向的偏轉位移為y₁，則W₁＝Eqy₁；在勻強磁場中，帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，洛倫茲力對它不做功。

當帶電粒子在圖乙所示的電磁場中運動時，由于v₀＜，則帶電粒子所受的電場力Eq大于帶電粒子所受的洛倫茲力qv₀B，且方向相反，故帶電粒子在豎直方向的偏轉位移y₂＜y₁，磁場對帶電粒子不做功，電場對帶電粒子所做的功為W₂＝Eqy₂，故W₁＞W₂。