Question

地球是一個帶負電的導體，大地表面附近的電場可認為是勻強電場，其方向豎直向下；同時地球又是一個磁體，其磁場的分布如圖所示，設地球赤道附近的磁場為是勻強磁場，方向沿水平方向由南向北．已知在赤道上空M點（距地面較近）有一帶負電的微粒P，當P有自東向西的速度時，在重力、電場力、磁場力作用下恰好能做勻速直線運動，則下列說法中正確的是（　　）

A．若在M點P有自西向東相同的速率，則P做勻速直線運動

B．若在M點P有向西南方向的相同速率，則P一定不做勻速直線運動

C．若讓P電量加倍，且在M點P仍有自東向西的相同速率，則P仍做勻速直線運動

D．若P在M點有豎直向下的相同速率，且P運動到地面，則到地面時與M點相比，P動能增大，機械能減少

Answer 1

分析：根據左手定則判斷出洛倫茲力的方向，根據對粒子的受力分析來判定物體的運動情況．

解答：解：當P有自東向西的速度時，在重力、電場力、磁場力作用下恰好能做勻速直線運動，得：mg=qvB+qE
A、在M點P有自西向東相同的速率，則P的受力為：mg+qvB＞qE，粒子的合力方向向下，物體不做勻速直線運動．故A錯誤；
B、在M點P有向西南方向的相同速率，則P的受力：mg+qvBsinθ＞qE，粒子的合力方向向下，物體不做勻速直線運動．故B正確；
C、讓P電量加倍，且在M點P仍有自東向西的相同速率，則P的受力為：2qE+2qvB＞mg，粒子的合力方向向上，物體不做勻速直線運動．故C錯誤；
D、P從M點運動到地面，則到地面的過程中，重力做正功，電場力做負功，由A的方向可得：mg＞qE所以物體的總功大于0，P的動能增大；電場力做負功，P的機械能減小．故D正確．
故選：BD

點評：該題中，當粒子運動的方向不同時，洛倫茲力的方向不同，所以物體的合力發生變化，所以正確判斷出洛倫茲力的方向是解題的關鍵．