Question

3．一重力不計(jì)的帶負(fù)電粒子具有水平向右的速度v，第一次，讓它先穿過有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，后穿過有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，如圖甲所示，在此過程中電場(chǎng)對(duì)該粒子做功為W₁；第二次，把原來的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的正交疊加，再讓該粒子仍以原來的初速度v（v＜$\frac{E}{B}$）穿過疊加場(chǎng)區(qū)，在此過程中，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功為W₂，則（　　）

• A． W₁=W₂
• B． W₁＜W₂
• C． W₁＞W(wǎng)₂
• D． 無法比較W₁ W₂的大小

Answer 1

分析 磁場(chǎng)對(duì)粒子的洛倫茲力不做功，只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qEd，d是電場(chǎng)方向上兩點(diǎn)間的距離．粒子在正交的電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由題v＜$\frac{E}{B}$，不計(jì)重力，qBv＜qE，而在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力qE，分析粒子在兩種情況下沿電場(chǎng)方向的距離大小，判斷做功大�。�

解答 解：在乙圖中，由于v＜$\frac{E}{B}$，電場(chǎng)力qE大于洛倫茲力qBv，根據(jù)左手定則判斷可知：洛倫茲力有與電場(chǎng)力方向相反的分力；而在甲圖中帶電粒子粒子只受電場(chǎng)力qE，則在甲圖的情況下，粒子沿電場(chǎng)方向的位移較大，電場(chǎng)力做功較多，所以選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了分析物體受力情況的能力和對(duì)電場(chǎng)力做功的理解能力．正確解答本題要抓住洛倫茲力的特點(diǎn)：洛倫茲力方向總與粒子速度方向垂直，總不做功．