Question

【題目】空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向（垂直紙面向里）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，已知一離子在電場(chǎng)力和洛侖茲力共同作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)．不計(jì)重力，則（ ）

A.該離子帶負(fù)電
B.A，B兩點(diǎn)位于同一高度
C.C點(diǎn)時(shí)離子速度最小
D.離子到達(dá)B點(diǎn)后，將沿原曲線返回A點(diǎn)

Answer 1

【答案】B
【解析】解：A、粒子開始受到電場(chǎng)力作用開始向下運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中受洛倫茲力作用，知電場(chǎng)力方向向下，則離子帶正電．故A錯(cuò)誤．

B、根據(jù)動(dòng)能定理知，洛倫茲力不做功，在A到B的過程中，動(dòng)能變化為零，則電場(chǎng)力做功為零，A、B兩點(diǎn)等電勢(shì)，因?yàn)樵撾妶?chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以A、B兩點(diǎn)位移同一高度．故B正確．

C、根據(jù)動(dòng)能定理得，離子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功最大，則速度最大．故C錯(cuò)誤．

D、只要將離子在B點(diǎn)的狀態(tài)與A點(diǎn)進(jìn)行比較，就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)（速度為零，電勢(shì)能相等）相同，如果右側(cè)仍有同樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的疊加區(qū)域，離子就將在B之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運(yùn)動(dòng)，因此，離子是不可能沿原曲線返回A點(diǎn)的．如圖所示．

故選B．

帶電粒子由靜止釋放（不考慮重力），在電場(chǎng)力的作用下會(huì)沿電場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中，帶電粒子會(huì)受到洛倫茲力，所以粒子會(huì)沿逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，洛倫茲力方向向上，此時(shí)粒子具有最大速度，在之后的運(yùn)動(dòng)中，粒子的電勢(shì)能會(huì)增加速度越來越小，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零．之后粒子會(huì)繼續(xù)向右重復(fù)由在由A經(jīng)C到B的運(yùn)動(dòng)形式．