Question

【題目】如圖所示的虛線區域內，充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場。一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區域，恰好沿直線由區域右邊界的O′點（圖中未標出）穿出。若撤去該區域內的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b（不計重力）仍以相同初速度由O點射入，從區域右邊界穿出，則粒子b（ ）

A. 運動時在電場中的電勢能一定減小 B. 在電場中運動時動能一定增大

C. 穿出位置一定在O′點下方 D. 穿出位置一定在O′點上方

Answer 1

【答案】AB

【解析】

A、B項：粒子b在穿過電場區的過程中必然受到電場力的作用而做類似平拋的運動，電場力做正功，其電勢能減小，動能增大，故A、B正確；

C、D項：a粒子要在電場、磁場的復合場區內做直線運動，則該粒子一定做勻速直線運動，故對粒子a有：Bqv=Eq即只要滿足E=Bv無論粒子帶正電還是負電，粒子都可以沿直線穿出復合場區，當撤去磁場只保留電場時，粒子b由于電性不確定，故無法判斷從O’點的上方或下方穿出，故C、D錯誤。

點晴：粒子在正交的電磁場中做勻速直線運動時，由受力平衡，可得到速度與電場強度和磁感應強度的關系．若撤去磁場，粒子做類平拋運動，粒子無論是向上偏轉還是向下偏轉，都是在電場力的作用下偏轉，所以電場力對離子做正功。