如圖所示，兩極板間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，已知一離子在電場力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動的最低點(diǎn)，忽略重力，以下說法錯(cuò)誤的是（    ）

A．離子必帶正電荷
B．A點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度
C．離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大
D．離子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，將沿原曲線返回A點(diǎn)

D

解析試題分析：從圖中可以看出，上極板帶正電，下極板帶負(fù)點(diǎn)，離子由靜止釋放（不考慮重力），在電場力的作用下會沿電場向下運(yùn)動，說明受到向下的電場力，可知離子帶正電，故選項(xiàng)A正確；離子具有速度后，它就在向下的電場力F及總與速度垂直并不斷改變方向的洛侖茲力f作用下沿ACB曲線運(yùn)動，因洛侖茲力不做功，電場力做功等于動能的變化，而離子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為零，所以從A到B電場力所做正功與負(fù)功加起來為零．這說明離子在電場中的B點(diǎn)與A點(diǎn)的電勢能相等，即B點(diǎn)與A點(diǎn)位于同一高度，故選項(xiàng)B正確； 在由A經(jīng)C到B的過程中，在C點(diǎn)時(shí)，電勢最低，此時(shí)粒子的電勢能最小，由能量守恒定律可知此時(shí)具有最大動能，所以此時(shí)的速度最大，故選項(xiàng)C正確；只要將離子在B點(diǎn)的狀態(tài)與A點(diǎn)進(jìn)行比較，就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)（速度為零，電勢能相等）相同，如果右側(cè)仍有同樣的電場和磁場的疊加區(qū)域，離子就將在B之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運(yùn)動，因此，離子是不可能沿原曲線返回A點(diǎn)的．如圖所示．故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

本題選錯(cuò)誤的，故選D．
考點(diǎn)：本題考查了帶電粒子在混合場中運(yùn)動的問題，意在考查考生對洛侖茲力、電場力、電勢和電勢能的理解及動能定理和能量守恒定律的應(yīng)用．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點(diǎn)入射，如圖所示。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說法正確的是（    ）

A．入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間一定不同
B．入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡一定相同
C．在磁場中運(yùn)動時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動軌跡一定相同
D．在磁場中運(yùn)動時(shí)間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一個(gè)帶電粒子以某一初速度射入勻強(qiáng)磁場中，不考慮其它力的作用，粒子在磁場中不可能做（   ）

A．勻速直線運(yùn)動 B．勻變速直線運(yùn)動 
C．勻變速曲線運(yùn)動 D．勻速圓周運(yùn)動 

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

小磁針處在如圖所示的磁場中，小磁針的運(yùn)動情況是

A．順時(shí)針轉(zhuǎn)動，最后靜止，N極指向右方
B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動，最后靜止，N極指向左方
C．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，最后靜止，N極指向右方
D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，最后靜止，N極指向左方

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

1922年英國物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．若速度相同的同一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說法中正確的是．

A．該束帶電粒子帶正電；
B．速度選擇器的P1極板帶負(fù)電
C．在B2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子，比荷越小
D．在B2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子，質(zhì)量越大

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子。如圖所示，把電子射線管（陰極射線管）放在蹄形磁鐵的兩極之間，可以觀察到電子束偏轉(zhuǎn)的方向是

A．向上 B．向下 C．向左 D．向右

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖是回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩個(gè)完全相同的金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連�，F(xiàn)分別加速氘核（q1、m1）和氦核（q2、m2）。已知q2=2q1，m2 =2m1，下列說法中正確的是（   ）

A．它們的最大速度相同 
B．它們的最大動能相同 
C．僅增大高頻電源的電壓可增大粒子的最大動能 
D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能 

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，M、N為兩條沿豎直方向放置的直導(dǎo)線，其中有一條導(dǎo)線中通有恒定電流，另一條導(dǎo)線中無電流。一帶電粒子在M、N兩條直導(dǎo)線所在的平面內(nèi)運(yùn)動，曲線ab是該粒子的運(yùn)動軌跡。帶電粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計(jì)。關(guān)于導(dǎo)線中的電流方向、粒子帶電情況以及運(yùn)動的方向，下列說法正確的是

A．M中通有自上而下的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動
B．M中通有自上而下的恒定電流，帶正電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動
C．N中通有自上而下的恒定電流，帶正電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動
D．N中通有自上而下的恒定電流，帶負(fù)電的粒子從a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，圓的直徑和正方形的邊長相等，兩個(gè)電子分別以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁場區(qū)域，速度方向均與磁場方向垂直，進(jìn)入圓形磁場的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心；進(jìn)入正方形磁場的電子初速度方向垂直于邊界，從中點(diǎn)進(jìn)入。則下面判斷正確的是（  ）

A．兩電子在兩磁場中運(yùn)動時(shí)，其半徑一定相同
B．兩電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間有可能相同
C．進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能先飛離磁場
D．進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能后飛離磁場

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同步練習(xí)冊答案