Question

12．如圖，帶電平行金屬板中勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)過$\frac{1}{4}$圓弧軌道從端點(diǎn)P（切線水平）進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使帶電小球從比a點(diǎn)稍高的b點(diǎn)由靜止滑下，在經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入板間的運(yùn)動(dòng)過程中（　　）

• A． 帶電小球的電勢(shì)能將會(huì)增大
• B． 帶電小球所受洛倫茲力將會(huì)增大
• C． 帶電小球所受電場(chǎng)力將會(huì)減小
• D． 帶電小球的動(dòng)能將會(huì)減小

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；再分析小球在混合場(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，向下的電場(chǎng)力，向下的洛倫茲力，則小球不可能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、向上的電場(chǎng)力，向上的洛侖茲力，可能平衡，故小球帶正電；
根據(jù)平衡條件，有：mg=qE+F_洛，故電場(chǎng)力小于重力；
因小球帶正電，小球從軌道上較高的b點(diǎn)處開始滑下，速度增大，則小球的洛侖茲力增大，則小球向上偏轉(zhuǎn)，重力做負(fù)功，則重力勢(shì)能增加；而電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減��；考慮到電場(chǎng)力小于重力，合力做負(fù)功，導(dǎo)致動(dòng)能減小，故速度減小；但機(jī)械能與電勢(shì)能的總量不變；
A、電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；
B、速度減小，洛倫茲力減小，故B錯(cuò)誤；
C、電場(chǎng)力為恒力，故C錯(cuò)誤；
D、小球的動(dòng)能減小，故D正確；
故選：D．

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．