Question

如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是

1. A.
   当小球运动到bc中点时，洛仑兹力最大
2. B.
   当小球运动到c点时，洛仑兹力最大
3. C.
   小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大
4. D.
   小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

Answer 1

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试题分析：小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如图，

故小球运动到圆弧bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，选项A正确，B错误．小球由a到b的过场中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小．选项C错误．小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成45°向左下，当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大，后减小．选项D正确．
考点：带电粒子在复合场中中的运动。