Question

18．如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B．一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落，從B點進(jìn)入場區(qū)，做了一段勻速圓周運動，從D點射出．下列說法正確的是（　�。�

• A． 微粒受到的電場力的方向一定豎直向下
• B． 微粒做圓周運動的半徑為$\frac{E}{B}\sqrt{\frac{h}{g}}$
• C． 從B到D的過程中微粒受洛倫茲力不做功
• D． 從B到D點的過程中微粒的電勢能一直減小

Answer 1

分析 帶電微粒進(jìn)入正交的勻強電場和勻強磁場中，受到重力、電場力和洛倫茲力而做勻速圓周運動，可知電場力與重力平衡．由洛倫茲力提供向心力，可求出微粒做圓周運動的半徑．根據(jù)電場力做功正負(fù)，判斷電勢能的變化和機械能的變化．

解答 解：A、由題，帶電微粒進(jìn)入正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動，電場力與重力必定平衡，則微粒受到的電場力的方向一定豎直向上．故A錯誤．
B、由上則有：mg=qE…①
由洛倫茲力提供向心力，則有 qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$…②
又v=$\sqrt{2gh}$…③
聯(lián)立三式得，微粒做圓周運動的半徑為r=$\frac{E}{B}\sqrt{\frac{2h}{g}}$．故B錯誤．
C、由于洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直，所以從B到D的過程中微粒受洛倫茲力不做功．故C正確；
D、由于電場力方向豎直向上，則微粒從B點運動到D點的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，則其電勢能先增大后減小．故D錯誤．
故選：C

點評 本題解題關(guān)鍵是分析微粒做勻速圓周運動的受力情況，根據(jù)合力提供向心力進(jìn)行判斷．