Question

地球是一个带负电的导体，大地表面附近的电场可认为是匀强电场，其方向竖直向下；同时地球又是一个磁体，其磁场的分布如图所示，设地球赤道附近的磁场为是匀强磁场，方向沿水平方向由南向北．已知在赤道上空M点（距地面较近）有一带负电的微粒P，当P有自东向西的速度时，在重力、电场力、磁场力作用下恰好能做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．若在M点P有自西向东相同的速率，则P做匀速直线运动

B．若在M点P有向西南方向的相同速率，则P一定不做匀速直线运动

C．若让P电量加倍，且在M点P仍有自东向西的相同速率，则P仍做匀速直线运动

D．若P在M点有竖直向下的相同速率，且P运动到地面，则到地面时与M点相比，P动能增大，机械能减少

Answer 1

分析：根据左手定则判断出洛伦兹力的方向，根据对粒子的受力分析来判定物体的运动情况．

解答：解：当P有自东向西的速度时，在重力、电场力、磁场力作用下恰好能做匀速直线运动，得：mg=qvB+qE
A、在M点P有自西向东相同的速率，则P的受力为：mg+qvB＞qE，粒子的合力方向向下，物体不做匀速直线运动．故A错误；
B、在M点P有向西南方向的相同速率，则P的受力：mg+qvBsinθ＞qE，粒子的合力方向向下，物体不做匀速直线运动．故B正确；
C、让P电量加倍，且在M点P仍有自东向西的相同速率，则P的受力为：2qE+2qvB＞mg，粒子的合力方向向上，物体不做匀速直线运动．故C错误；
D、P从M点运动到地面，则到地面的过程中，重力做正功，电场力做负功，由A的方向可得：mg＞qE所以物体的总功大于0，P的动能增大；电场力做负功，P的机械能减小．故D正确．
故选：BD

点评：该题中，当粒子运动的方向不同时，洛伦兹力的方向不同，所以物体的合力发生变化，所以正确判断出洛伦兹力的方向是解题的关键．