Question

9．如圖所示，帶電平行板中勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)自由滑下，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)使球從軌道上較低的b點(diǎn)開(kāi)始滑下，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間，在之后運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)（　　）

• A． 小球的重力勢(shì)能可能會(huì)增加
• B． 小球的機(jī)械能可能不變
• C． 小球的電勢(shì)能一定會(huì)減少
• D． 小球動(dòng)能一定會(huì)增加

Answer 1

分析 根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分析小球的受力情況從而得出小球的電性；再分析小于在混合場(chǎng)中各力做功情況，由功能關(guān)系即可分析各能量的變化．

解答 解：如果小球帶負(fù)電，則小球在金屬板間受到向下的重力，向上的電場(chǎng)力，向下的洛倫茲力，則小球可能受力平衡，沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若小球帶正電，則小球受向下的重力、向下的電場(chǎng)力，向上的洛侖茲力，也可能平衡，故小球帶正負(fù)電均可以；
若小球帶負(fù)電，當(dāng)小球從稍低的b點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，小球進(jìn)入金屬板間的速度將減小，則F_洛減小，F(xiàn)_洛+mg＜F_電，小球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，合外力做正功．所以小球在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中動(dòng)能增大，電勢(shì)能減��；由于只有電勢(shì)能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能與電勢(shì)能的總量不變；
若小球帶正電，由于小球的洛侖茲力減小，則小球向下運(yùn)動(dòng)，重力及電場(chǎng)力均做正功，故動(dòng)能增大；電勢(shì)能減小；但機(jī)械能與電勢(shì)能的總量不變；
綜上所述，電勢(shì)能一定減小，動(dòng)能一定增大，重力勢(shì)能可能減小，也可能增大，機(jī)械能一定變化．故ACD正確，B錯(cuò)誤；
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題中要注意電荷有兩種可能，在分析時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行討論；同時(shí)注意分析正負(fù)電荷在混合場(chǎng)中的受力情況，從而確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．