Question

2．我國為處北半球，某地區(qū)存在勻強電場E和可看做勻強磁場的地磁場B，電場和地磁場的方向相同，地磁場的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北，一帶電小球以速度v在此區(qū)域內沿垂直場強方向沿水平面做直線運動，忽略空氣阻力，某地區(qū)的重力加速度為g，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 小球運動方向為自南向北
• B． 小球可能帶正電
• C． 小球速度v的大小為$\frac{E}{B}$
• D． 小球的比荷為$\frac{g}{{\sqrt{{E^2}+{{（{vB}）}^2}}}}$

Answer 1

分析 根據左手定則，結合電場力與重力方向，及受力平衡條件，即可求解．

解答 解：AB、由題意可知，小球受到重力、電場力與洛倫茲力，因直線運動，且f=qvB，因此一定是勻速直線運動，那么電場力與洛倫茲力的合力與重力等值反向，根據左手定則，因地磁場的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北，那么小球一定帶負電，負電荷受到的電場力的方向則與磁場的方向相反，則運動的方向由東向西方向運動，故AB錯誤；
C、由上分析可知，電場力與洛茲力的合力豎直向上，由于夾角不知，因此它們的大小關系不能確定，則不能確定v的大小為$\frac{E}{B}$．故C錯誤；
D、小球受到的電場力與洛倫茲力的合力與重力等值反向，則：mg=$\sqrt{（qE）^{2}+（qvB）^{2}}$
所以小球的比荷：$\frac{q}{m}$=$\frac{g}{{\sqrt{{E^2}+{{（{vB}）}^2}}}}$．故D正確．
故選：D

點評 考查小球受到重力、電場力與洛倫茲力處于平衡狀態(tài)，理解直線運動一定是勻速直線運動的理由，掌握左手定則的內容．注意構建正確的物理模型是解題的關鍵．