如圖甲所示，帶電粒子（不計重力）以水平向右的初速度v先通過有界勻強電場E，后通過有界勻強磁場B，再從磁場右邊穿出，此過程中該粒子動能的改變量為E1；若如圖乙所示，將該勻強電場和勻強磁場區(qū)域正交疊加，再讓該粒子以同樣的初速度水平向右穿越疊加場區(qū)而從右邊穿出，此過程中該粒子動能的改變量為E2．比較場強的大小，下列說法中正確的是（ ）

A．一定有El＞E2
B．一定有El=E2
C．一定有El＜E2
D．E1＞E2、El=E2、E1＜E2都有可能
【答案】分析：磁場對粒子的洛倫茲力不做功，只有電場力對粒子做功，根據(jù)電場力做功公式W=qEd，d是電場方向上兩點間的距離．粒子在正交的電磁場中運動時，不計重力，則根據(jù)電場力與洛倫茲力的大小，來確定運動軌跡，從而分析粒子在兩種情況下沿電場方向的距離大小，判斷做功大小．
解答：解：若v＜，在乙圖中，電場力qE大于洛倫茲力qBv，根據(jù)左手定則判斷可知：洛倫茲力有與電場力方向相反的分力；而在甲圖中帶電粒子粒子只受電場力qE，則在甲圖的情況下，粒子沿電場方向的位移較大，電場力做功較多，則動能變化較大；
若v＞，在乙圖中，電場力qE小于洛倫茲力qBv，根據(jù)左手定則判斷可知：洛倫茲力有與電場力方向相反的分力；而在甲圖中帶電粒子粒子只受電場力qE，則在甲圖的情況下，粒子沿電場方向的位移較小，電場力做功較少，則動能變化較小；
由于不知電場力與洛倫茲力的大小，所以選項A、B、C誤，選項D確．
故選：D
點評：本題考查了分析物體受力情況的能力和對電場力做功的理解能力．正確解答本題要抓住洛倫茲力的特點：洛倫茲力方向總與粒子速度方向垂直，總不做功．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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（2009?山東）如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里．位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0～3t時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）．
已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場．上述m、q、l、t0、B為已知量．（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）

（1）求電壓U的大�。�
（2）求
12
t0時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑．
（3）何時刻進入兩極板的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?馬鞍山模擬）（選做）．如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓UAB，兩板間電場可看做是均勻的，且兩板外無電場，極板長L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場，MN與兩板間中線OO′垂直，磁感應(yīng)強度B=5×l0-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子的速度v0=105m/s，比荷
qm
=108C/kg，重力忽略不計，每個粒子通過電場區(qū)域的時間極短，此極短時間內(nèi)電場可視作是恒定不變的．求：
（1）在t=0．ls時刻射入電場的帶電粒子，進入磁場時在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為多少；
（2）帶電粒子射出電場時的最大速度；
（3）在t=0.25s時刻從電場射出的帶電粒子，在磁場中運動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?揚州模擬）如圖甲所示，帶電粒子（不計重力）以水平向右的初速度v0先通過有界勻強電場E，后通過有界勻強磁場B，再從磁場右邊穿出，此過程中該粒子動能的改變量為E1；若如圖乙所示，將該勻強電場和勻強磁場區(qū)域正交疊加，再讓該粒子以同樣的初速度水平向右穿越疊加場區(qū)而從右邊穿出，此過程中該粒子動能的改變量為E2．比較場強的大小，下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，為質(zhì)譜儀的原理示意圖．質(zhì)量為m的帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電 勢差為U的電場加速巵，從G點沿紙面垂真于直線MN進入偏轉(zhuǎn)磁場．該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外、磁 感應(yīng)強度為B的勻強磁場，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終打在照相底 片上的．H點．測得G、H間的距離為d，粒子的重力忽略不計．求：
（1）粒子的電荷量；
（2）若偏轉(zhuǎn)磁場為半徑r=
3
d
3
的圓形磁場，磁場方面垂直于紙面外，磁場邊界與直線MN相切于G點，如圖乙所示，當(dāng)粒子進入磁場時的速 度不變時，要使粒子仍能打到H點，那么，圓形區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng) 強度B'應(yīng)為多大．

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同步練習(xí)冊答案