Question

【題目】如圖所示，虛線框中存在垂直紙面向外的勻強磁場B和平行紙面且與豎直平面夾角為45°斜向下的勻強電場E，有一質量為m，電荷量為q的帶負電的小球在高為h處的P點從靜止開始自由下落，當小球運動到復合場內時剛好做直線運動，那么（ ）

A. 小球在復合場中一定做勻速直線運動

B. 若換成帶正電的小球，小球仍可能做直線運動

C. 磁感應強度場強

D. 若同時改變小球的比荷與初始下落高度h，小球不能沿直線通過復合場

Answer 1

【答案】ACD

【解析】A、小球在復合場中受到豎直向下的重力、與電場強度方向相反的電場力和水平向右的洛倫茲力的作用，如圖所示：

其中電場力和重力是恒力，而洛倫茲力的大小與小球的速度大小成正比，若小球做的是變速運動，那么洛倫茲力也是變力，小球的合外力方向也要改變，這與題意不符，所以小球在復合場中一定做勻速直線運動。故A正確。B、C、根據小球的平衡條件可得：，，又v2=2gh，聯立各式解得磁感應強度，電場強度；若要使小球沿直線通過復合場，小球的合力一定為零，所以一定要滿足，若同時改變小球的比荷與初始下落的高度h，以上兩個式子不能同時滿足，不能做直線運動，故C、D正確。B、若換成帶正電的小球，則電場力和洛倫茲力同時反向，合力不可能為零，故B錯誤。故選ACD。