Question

豎直放置的平行板電容器，A板接電源正極，B板接負(fù)極，在電容器中加勻強(qiáng)磁場，磁場方向與電場方向垂直，在圖中垂直紙面向里、從A板中點(diǎn)C的小孔入射一批帶正電的微粒，入射的速度大小，方向各不相同（入射速度方向與電場方向夾角小于90°），考慮微粒受重力，微粒在平行板AB間的運(yùn)動(dòng)過程中（　　）

• A、所有微粒的動(dòng)能都將增加
• B、所有微粒的機(jī)械能都將不變
• C、有的微�？赡茏鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)
• D、有的微�？赡茏鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：電荷向上偏轉(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(dòng)能減小；如果除重力和彈簧的彈力之外有其它力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒；如果粒子所受合外力等于0，則微粒作勻速直線運(yùn)動(dòng)；在復(fù)合場中微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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：微粒在從A板運(yùn)動(dòng)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、如果電荷向上偏轉(zhuǎn)，則電場力做正功，重力做負(fù)功，如果電荷克服重力所做的功大于電場力所做的功，即合外力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，物體的動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；
B、由于在電荷運(yùn)動(dòng)過程中電場力始終做正功，故電荷的機(jī)械能始終增加，故B錯(cuò)誤；
C、由題意可知正電荷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，則微粒作勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；
D、如果微粒所受的重力等于電場力，則該微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而重力方向豎直向下，電場力方向方向水平向右，故重力不可能等于電場力，故微粒不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：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(diǎn)，微粒機(jī)械能守恒的條件，動(dòng)能定理，微粒在復(fù)合場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件．選項(xiàng)D容易出現(xiàn)錯(cuò)誤．