Question

在竖直向下的匀强电场和水平方向的匀强磁场垂直相交的区域里，一带电粒子从a点由静止开始沿曲线abc运动到c点时，速度变为零，b点是运动中能够到达的最高点，如图所示（磁场未画出），若不计带电粒子重力，下列说法中正确的是（  ）

图

①粒子一定带负电，磁场方向垂直纸面向里②a、c点处于同一水平线上③粒子通过b点时的速率最大④粒子到达c点后将沿原路径返回a点

A．①②③ B．②③④C．①③④D．①②④

 

Answer 1

答案：A
解析：

带电粒子在a点时速度为零，洛伦兹力为零，在电场力作用下，由静止开始向上运动，因电场方向竖直向下，可知粒子一定带负电；粒子运动起来后向右偏转，由左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向里，故①正确．粒子在运动过程中，因洛伦兹力方向始终垂直于粒子速度方向，它只改变速度方向，不改变速度大小，洛伦兹力不对运动粒子做功，因此粒子沿abc曲线运动过程中只有电场力做功．粒子由a到b过程中，电场力做正功，电势能转化为动能；由b到c过程中，电场力做负功，动能转化为电势能；带电粒子在a点与c点的速度都为零，在这两点的电势能相等，即a，c点处在同一个等势面上．因此，粒子通过b点时动能最大，速率最大；a，c点处在垂直于电场线的同一个等势面上．故②③正确．粒子到达c点后，将重复原来由a经b到c的过程，不会沿原路径返回．故本题正确选项为A．

提示：