Question

如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落，從B點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，做了一段勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從D點(diǎn)射出． 下列說法正確的是（　�。�

• A、電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向一定豎直向上
• B、微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

  E

  B

  2h g

• C、從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中微粒的電勢(shì)能先增大后減小
• D、從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中微粒的電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和在最低點(diǎn)C最小

Answer 1

分析：帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)的半徑．根據(jù)電場(chǎng)力做功正負(fù)，判斷電勢(shì)能的變化和機(jī)械能的變化．

解答：解：
A、由題，帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與重力必定平衡，則微粒受到的電場(chǎng)力的方向一定豎直向上．由于題目沒有說明帶電微粒的電性，所以不能判斷出電場(chǎng)的方向．故A錯(cuò)誤．
B、由上則有：mg=qE  ①
由洛倫茲力提供向心力，則有 qvB=m

v2

r

 ②
又下落的過程中機(jī)械能守恒，得：v=

2gh

 ③
聯(lián)立三式得，微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=

E

B

2h g

．故B正確．
C、由于電場(chǎng)力方向豎直向上，則微粒從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，則其電勢(shì)能先增大后減�。�故C正確．
D、根據(jù)能量守恒定律得知：微粒在B到D的運(yùn)動(dòng)過程中，電勢(shì)能、動(dòng)能、重力勢(shì)能之和一定，動(dòng)能不變，則知微粒的電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和一定不變．故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng)：本題解題關(guān)鍵是分析微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力情況，根據(jù)合力提供向心力進(jìn)行判斷．