地面附近水平虛線MN的下方存在着正交的勻強電場和勻強磁場,電場強度為E,磁感應強度為B,如圖所示.一帶電微粒自...
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問題詳情:
地面附近水平虛線MN的下方存在着正交的勻強電場和勻強磁場,電場強度為E,磁感應強度為B,如圖所示.一帶電微粒自距MN為h的高處由靜止下落.從P點進入場區,沿半圓圓弧POQ運動,經圓弧的最低點O從Q點*出.重力加速度為g,忽略空氣阻力的影響.下列説法中錯誤的是( )
A.從P點運動到O點的過程中,微粒的電勢能與重力勢能之和越來越小
B.微粒進入場區後受到的電場力的方向一定豎直向上
C.從P點運動到Q點的過程中,微粒的電勢能先增大後減小
D.微粒進入場區後做圓周運動,半徑為
【回答】
考點:電勢能;向心力.
分析:帶電微粒進入正交的勻強電場和勻強磁場中,受到重力、電場力和洛倫茲力而做勻速圓周運動,可知電場力與重力平衡.由洛倫茲力提供向心力,可求出微粒做圓周運動的半徑.根據電場力做功正負,判斷電勢能的變化和機械能的變化.
解答: 解:A、微粒從P點運動到O點的過程中做勻速圓周運動,電勢能、動能、重力勢能之和一定,動能不變,則知微粒的電勢能和重力勢能之和一定.故A錯誤.
B、由題,帶電微粒進入正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動,電場力與重力必定平衡,則微粒受到的電場力的方向一定豎直向上.故B正確;
C、從P點運動到Q點的過程中,電場力先做負功後做正功,則其電勢能先增大後減小.故C正確;
D、由上則有:
mg=qE ①
由洛倫茲力提供向心力,則有:
qvB=m ②
又v= ③
聯立三式得,微粒做圓周運動的半徑為:
r=.故D正確;
本題選錯誤的,故選:A.
點評:本題解題關鍵是分析微粒做勻速圓周運動的受力情況,根據合力提供向心力進行判斷.
知識點:向心力
題型:選擇題