Question

【題目】如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場和磁場相互 垂直．在電磁場區(qū)域中，有一個(gè)固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的 小球．O 點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c 為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a 點(diǎn)為最高點(diǎn)，c 點(diǎn)為最低點(diǎn)，bO 沿水平方向．已知小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端 a 點(diǎn)由靜止釋放， 下列判斷正確的是（ ）

A. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)時(shí)，小球受到的洛倫茲力最大

B. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)時(shí)，小球受到的支持力一定大于重力

C. 小球從 a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)，重力勢能減小，電勢能減小

D. 小球從 b 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)，電勢能增大，動(dòng)能先增大后減小

Answer 1

【答案】CD

【解析】試題分析：

小球受到水平向左的電場力和豎直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如圖，故小球運(yùn)動(dòng)到圓弧bc的中點(diǎn)時(shí)，速度最大，此時(shí)的洛倫茲力最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；經(jīng)對選項(xiàng)A的分析可知，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球由a到b的過場中，電場力和重力均做正功，重力勢能和電勢能都減小，選項(xiàng)C正確；小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增加；因力的合力方向?qū)⒂谒�平方向�?/span>45°向左下，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓弧bc的中點(diǎn)時(shí)速度最大，所以小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，動(dòng)能先增大，后減小，選項(xiàng)D正確。