20.如圖所示,豎直放置的平行板電容器A板接電源正極,B板接電源負(fù)極,在電容器中加一與電場方向垂直的、垂直紙面向里的勻強磁場,一批帶正電的微粒從A 板中點小孔C射入,射入的速度大小方向各不相同,考慮微粒所受重力,微粒在平行板A、B間運動過程中( 。
A.所有微粒的動能都將增加B.所有微粒的機械能都將不變
C.有的微?梢宰鰟蛩賵A周運動D.有的微?赡茏鰟蛩僦本運動

分析 如果帶正電的微粒向上偏轉(zhuǎn),則電場力做正功,重力做負(fù)功,如果合外力做負(fù)功物體的動能減小;如果除重力和彈力之外有其他力做功,則系統(tǒng)的機械能不守恒;如果粒子所受合外力等于0,則微粒做勻速直線運動;在復(fù)合場中微粒做勻速圓周運動的條件是洛倫茲力提供向心力,其它力的矢量和為0.

解答 解:帶正電的微粒在從A板運動到B板的過程中受到重力,電場力和洛倫茲力,其中洛倫茲力方向與速度方向始終垂直,故洛倫茲力不做功.
A、如果帶正電的微粒向上偏轉(zhuǎn),則電場力做正功,重力做負(fù)功,如果微?朔亓λ龅墓Υ笥陔妶隽λ龅墓,即合外力做負(fù)功,根據(jù)動能定理可知,物體的動能減小,A錯誤;
B、由于在電荷運動過程中電場力始終做正功,故電荷的機械能始終增加,B錯誤;
C、如果微粒所受的重力等于電場力,則該微粒做勻速圓周運動,而重力方向豎直向下,電場力方向水平向右,故重力不可能等于電場力,故微粒不可能做勻速圓周運動,C錯誤;
D、由題意可知帶正電的微粒若初速度方向沿右上方,則洛倫茲力的方向沿左上方,故如果洛倫茲力在水平方向的分量等于電場力,洛倫茲力在豎直方向的分量等于重力,則微粒做勻速直線運動,D正確.
故選:D.

點評 本題考查了洛倫茲力的方向、電場力、重力、洛倫茲力做功的特點,微粒機械能守恒的條件,動能定理,微粒在復(fù)合場中做勻速圓周運動和勻速直線運動的條件.

練習(xí)冊系列答案
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A.第4s末甲與乙相遇
B.在第2s末甲與乙相遇
C.在前2s內(nèi),甲的平均速度比乙的大
D.在前2s內(nèi),甲與乙之間的距離在不斷減小

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A.小球通過最高點時速度可能小于$\sqrt{gL}$
B.小球通過最高點時所受輕桿的作用力不可能為零
C.小球通過最高點時所受輕桿的作用力隨小球速度的增大而增大
D.小球通過最高點時所受輕桿的作用力隨小球速度的增大而減小

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15.下列說法正確的是( 。
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D.擴散現(xiàn)象說明分子間存在斥力

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A.A球機械能守恒
B.當(dāng)B球運動至最低點時,球A對桿作用力不等于0
C.當(dāng)B球運動到最高點時,桿對B球作用力等于0
D.A球從圖示(和O軸等高點)位置運動到最低點的過程中,桿對A球做功等于-$\frac{2}{3}$mgl

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