Question

在豎直向下的勻強電場和水平方向的勻強磁場垂直相交的區域里，一帶電粒子從a點由靜止開始沿曲線abc運動到c點時，速度變為零，b點是運動中能夠到達的最高點，如圖所示（磁場未畫出），若不計帶電粒子重力，下列說法中正確的是（  ）

圖

①粒子一定帶負電，磁場方向垂直紙面向里②a、c點處于同一水平線上③粒子通過b點時的速率最大④粒子到達c點后將沿原路徑返回a點

A．①②③ B．②③④C．①③④D．①②④

 

Answer 1

答案：A
解析：

帶電粒子在a點時速度為零，洛倫茲力為零，在電場力作用下，由靜止開始向上運動，因電場方向豎直向下，可知粒子一定帶負電；粒子運動起來后向右偏轉，由左手定則可判斷出磁場方向垂直紙面向里，故①正確．粒子在運動過程中，因洛倫茲力方向始終垂直于粒子速度方向，它只改變速度方向，不改變速度大小，洛倫茲力不對運動粒子做功，因此粒子沿abc曲線運動過程中只有電場力做功．粒子由a到b過程中，電場力做正功，電勢能轉化為動能；由b到c過程中，電場力做負功，動能轉化為電勢能；帶電粒子在a點與c點的速度都為零，在這兩點的電勢能相等，即a，c點處在同一個等勢面上．因此，粒子通過b點時動能最大，速率最大；a，c點處在垂直于電場線的同一個等勢面上．故②③正確．粒子到達c點后，將重復原來由a經b到c的過程，不會沿原路徑返回．故本題正確選項為A．