Question

【題目】如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場。在該區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣固定圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，bOd沿水平方向。已知小球重力為電場力的2倍�，F(xiàn)將小球從a點由靜止釋放，則小球（　�。�

A.不能越過d點繼續(xù)沿環(huán)向上運動

B.在c點受到的洛倫茲力比在b點受到的洛倫茲力大

C.從a點到b點過程中，重力勢能減小，電勢能增大

D.從c點到d點過程中，電勢能變化量小于重力勢能變化量

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．重力是電場力的2倍，則二者的合力指向左下方，由于合力是恒力，故可等效為“新的重力”，所以過圓心平行于合力的方向的直線與圓周的交點M、N分別相當于豎直平面圓周的“最高點”和“最低點”。根據(jù)對稱性可知，圓環(huán)從a點由靜止釋放，可到達a點關(guān)于“最高點”M對稱的位置，由圖可知此位置高于d點，即圓環(huán)能越過d點繼續(xù)沿環(huán)向上運動，選項A錯誤；

B．由圖可知，C點距離“最低點”N的距離比b點距離N點的距離較近，可知c點的速度大于b點的速度，根據(jù)f=qvB可知，在c點受到的洛倫茲力比在b點受到的洛倫茲力大，故B正確；
C．從a到b，重力和電場力都做正功，重力勢能和電勢能都減少，故C錯誤；
D．從c點到d點過程中，電場力做負功

重力做功

電勢能的變化量等于電場力的功，重力勢能的變化量等于重力的功，可知電勢能變化量小于重力勢能變化量， 選項D正確。

故選BD。