Question

【題目】如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場．在該區域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環，環上穿有一個帶正電的小球．O點為圓環的圓心，a、b、c、d為圓環上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，b、O、d三點在同一水平線上．已知小球所受電場力與重力大小相等．現將小球從環的頂端a點由靜止釋放，下列判斷正確的是(　　)

A. 當小球運動到d點時，不受洛倫茲力

B. 小球能越過d點并繼續沿環向上運動

C. 小球從b點運動到c點的過程中，經過弧bc中點時速度最大

D. 小球從d點運動到b點的過程中，電勢能增大，重力勢能減小

Answer 1

【答案】AC

【解析】電場力與重力大小相等，則二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故類似于新的重力，所以ad弧的中點相當于平時豎直平面圓環的“最高點”，關于圓心對稱的位置（即bc弧的中點）就是“最低點”，速度最大；由于bc弧的中點相當于“最低點”，即速度最大，而d點速度最小為零，則不受洛倫茲力，故AC正確；由于a、d兩點關于新的最高點對稱，若從a點靜止釋放，最高運動到d點，故B錯誤；小球從d點運動到b點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，因bd兩點等高，則重力勢能不變，選項D錯誤；故選AC.