Question

如图所示，P、Q是两个电量相等的异种点电荷，其中P带正电，Q带负电，O是P、Q连线的中点，MN是线段PQ的中垂线，PQ与MN所在平面与纸面平行，有一磁场方向垂直于纸面，一电子以初速度v₀仅在电场力与洛仑兹力的作用下沿直线MN运动，则（　　）

A、磁场的方向垂直纸面向里

B、电子速度先增大后减少

C、电子做匀速直线运动

D、该磁场为匀强磁场

Answer 1

分析：要使电子以初速度v₀一直沿直线MN运动，电场力与洛伦兹力平衡．MN是电场中一条等势线，其上各点场强方向均向下，电子所受的电场力方向均向上，判断出洛伦兹力方向，由左手定则判断磁场方向．

解答：解：由题，电子以初速度v₀一直沿直线MN运动，电场力与洛伦兹力必定平衡，否则电子将做曲线运动．
MN是电场中一条等势线，在等势面上，电场力对电子不做功，所以电子做的是匀速直线运动，所以B错误，C正确；
在MN上各点场强方向均向下，则电子所受的电场力方向均向上，故知洛伦兹力方向向下，由左手定则判断可知磁场方向垂直纸面向里，所以A正确；
在从M向N运动的过程中，电场强度时先变大后变小的，所以电场力先变大后变小，那么洛伦兹力也应该是先变大后变小，磁场也是先变大后变小的，所以D错误．
故选AC

点评：解决本题的关键是掌握等量异种电荷电场等势面的分布和左手定则，知道中垂线是一条等势线．