如圖甲所示，帶電粒子（不計(jì)重力）以水平向右的初速度v先通過(guò)有界勻強(qiáng)電場(chǎng)E，后通過(guò)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，再?gòu)拇艌?chǎng)右邊穿出，此過(guò)程中該粒子動(dòng)能的改變量為E1；若如圖乙所示，將該勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域正交疊加，再讓該粒子以同樣的初速度水平向右穿越疊加場(chǎng)區(qū)而從右邊穿出，此過(guò)程中該粒子動(dòng)能的改變量為E2．比較場(chǎng)強(qiáng)的大小，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．一定有El＞E2
B．一定有El=E2
C．一定有El＜E2
D．E1＞E2、El=E2、E1＜E2都有可能
【答案】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)，不計(jì)重力，則根據(jù)電場(chǎng)力與洛倫茲力的大小，來(lái)確定運(yùn)動(dòng)軌跡，從而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：若v＜，在乙圖中，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，則動(dòng)能變化較大；
若v＞，在乙圖中，電場(chǎng)力qE小于洛倫茲力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)方向的位移較小，電場(chǎng)力做功較少，則動(dòng)能變化較��；
由于不知電場(chǎng)力與洛倫茲力的大小，所以選項(xiàng)A、B、C誤，選項(xiàng)D確．
故選：D
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．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?山東）如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象限有磁場(chǎng)，方向垂直于Oxy平面向里．位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子在0～3t時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）．
已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)．上述m、q、l、t0、B為已知量．（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）

（1）求電壓U的大�。�
（2）求
12
t0時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．
（3）何時(shí)刻進(jìn)入兩極板的帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短？求此最短時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?馬鞍山模擬）（選做）．如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓UAB，兩板間電場(chǎng)可看做是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)，極板長(zhǎng)L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN與兩板間中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×l0-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中，已知每個(gè)粒子的速度v0=105m/s，比荷
qm
=108C/kg，重力忽略不計(jì)，每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間極短，此極短時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)可視作是恒定不變的．求：
（1）在t=0．ls時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和出磁場(chǎng)時(shí)在MN上的出射點(diǎn)間的距離為多少；
（2）帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度；
（3）在t=0.25s時(shí)刻從電場(chǎng)射出的帶電粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2007?揚(yáng)州模擬）如圖甲所示，帶電粒子（不計(jì)重力）以水平向右的初速度v0先通過(guò)有界勻強(qiáng)電場(chǎng)E，后通過(guò)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，再?gòu)拇艌?chǎng)右邊穿出，此過(guò)程中該粒子動(dòng)能的改變量為E1；若如圖乙所示，將該勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域正交疊加，再讓該粒子以同樣的初速度水平向右穿越疊加場(chǎng)區(qū)而從右邊穿出，此過(guò)程中該粒子動(dòng)能的改變量為E2．比較場(chǎng)強(qiáng)的大小，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，為質(zhì)譜儀的原理示意圖．質(zhì)量為m的帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電 勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速巵，從G點(diǎn)沿紙面垂真于直線MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)．該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外、磁 感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，最終打在照相底 片上的．H點(diǎn)．測(cè)得G、H間的距離為d，粒子的重力忽略不計(jì)．求：
（1）粒子的電荷量；
（2）若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為半徑r=
3
d
3
的圓形磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方面垂直于紙面外，磁場(chǎng)邊界與直線MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，當(dāng)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速 度不變時(shí)，要使粒子仍能打到H點(diǎn)，那么，圓形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng) 強(qiáng)度B'應(yīng)為多大．

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