Question

6．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是（　　）

• A． 微粒一定带负电
• B． 微粒一定做匀速直线运动
• C． 微粒的机械能一定增加
• D． 微粒的电势能一定增加

Answer 1

分析 对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于虚线向上，从而可判断粒子的电性，同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，明确电势能和重力势能的变化情况，知道重力之外的其他力做功等于机械能的改变，电场力做功等于电势能的改变．

解答 解：A、小球受重力、电场力和洛伦兹力的作用，要使粒子做直线运动，则合力一定始终与运动方向在同一直线上，因洛伦兹力F=Bqv，与速度有关，所以在运动中粒子的速度必须保持不变，故粒子一直做直线运动；三力的合力为零，则受力情况只能与图所示，因此粒子一定带负电，故AB正确；
C、由于电场力向左，对微粒做正功，故粒子的电势能减小；因重力之外的电场力做正功，故粒子的机械能一定增加，故C正确，D错误．
故选：ABC．

点评 带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动．