Question

如圖，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直。在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向。已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等�，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放。下列判斷正確的是

1. A.
   當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到bc中點(diǎn)時(shí)，洛侖茲力最大
2. B.
   當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，洛侖茲力最大
3. C.
   小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大
4. D.
   小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小

Answer 1

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試題分析：小球受到水平向左的電場(chǎng)力和豎直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如圖，

故小球運(yùn)動(dòng)到圓弧bc的中點(diǎn)時(shí)，速度最大，此時(shí)的洛倫茲力最大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤．小球由a到b的過(guò)場(chǎng)中，電場(chǎng)力和重力均做正功，重力勢(shì)能和電勢(shì)能都減小．選項(xiàng)C錯(cuò)誤．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；因力的合力方向?qū)⒂谒�平方向�?5°向左下，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓弧bc的中點(diǎn)時(shí)速度最大，所以小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過(guò)程中，動(dòng)能先增大，后減小．選項(xiàng)D正確．
考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中中的運(yùn)動(dòng)。