Question

在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直相交的區(qū)域里，一帶電粒子從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿曲線(xiàn)abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，速度變?yōu)榱悖?/span>b點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)中能夠到達(dá)的最高點(diǎn)，如圖所示（磁場(chǎng)未畫(huà)出），若不計(jì)帶電粒子重力，下列說(shuō)法中正確的是（  ）

圖

①粒子一定帶負(fù)電，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里②a、c點(diǎn)處于同一水平線(xiàn)上③粒子通過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速率最大④粒子到達(dá)c點(diǎn)后將沿原路徑返回a點(diǎn)

A．①②③ B．②③④C．①③④D．①②④

 

Answer 1

答案：A
解析：

帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)速度為零，洛倫茲力為零，在電場(chǎng)力作用下，由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，因電場(chǎng)方向豎直向下，可知粒子一定帶負(fù)電；粒子運(yùn)動(dòng)起來(lái)后向右偏轉(zhuǎn)，由左手定則可判斷出磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故①正確．粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因洛倫茲力方向始終垂直于粒子速度方向，它只改變速度方向，不改變速度大小，洛倫茲力不對(duì)運(yùn)動(dòng)粒子做功，因此粒子沿abc曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功．粒子由a到b過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；由b到c過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能；帶電粒子在a點(diǎn)與c點(diǎn)的速度都為零，在這兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，即a，c點(diǎn)處在同一個(gè)等勢(shì)面上．因此，粒子通過(guò)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，速率最大；a，c點(diǎn)處在垂直于電場(chǎng)線(xiàn)的同一個(gè)等勢(shì)面上．故②③正確．粒子到達(dá)c點(diǎn)后，將重復(fù)原來(lái)由a經(jīng)b到c的過(guò)程，不會(huì)沿原路徑返回．故本題正確選項(xiàng)為A．

提示：