Question

【题目】如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘固定圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bOd沿水平方向。已知小球重力为电场力的2倍。现将小球从a点由静止释放，则小球（　　）

A.不能越过d点继续沿环向上运动

B.在c点受到的洛伦兹力比在b点受到的洛伦兹力大

C.从a点到b点过程中，重力势能减小，电势能增大

D.从c点到d点过程中，电势能变化量小于重力势能变化量

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．重力是电场力的2倍，则二者的合力指向左下方，由于合力是恒力，故可等效为“新的重力”，所以过圆心平行于合力的方向的直线与圆周的交点M、N分别相当于竖直平面圆周的“最高点”和“最低点”。根据对称性可知，圆环从a点由静止释放，可到达a点关于“最高点”M对称的位置，由图可知此位置高于d点，即圆环能越过d点继续沿环向上运动，选项A错误；

B．由图可知，C点距离“最低点”N的距离比b点距离N点的距离较近，可知c点的速度大于b点的速度，根据f=qvB可知，在c点受到的洛伦兹力比在b点受到的洛伦兹力大，故B正确；
C．从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少，故C错误；
D．从c点到d点过程中，电场力做负功

重力做功

电势能的变化量等于电场力的功，重力势能的变化量等于重力的功，可知电势能变化量小于重力势能变化量， 选项D正确。

故选BD。