Question

18．如圖所示，真空中存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，一帶電液滴從靜止開始自a沿曲線acb運動到b點時，速度為零，c是軌跡的最低點．以下說法中正確的是（　�。�

• A． 液滴帶負電
• B． 液滴在C點動能最大
• C． 液滴運動過程中機械能守恒
• D． 液滴在C點機械能最大

Answer 1

分析 帶電液滴由靜止開始，在電場力和重力的作用下會向下運動，在運動過程中，帶電粒子會受到洛倫茲力，所以粒子會沿逆時針方向偏轉，到達C點時，洛倫茲力方向向上，此時粒子具有最大速度，在之后的運動中，粒子的電勢能會增加速度越來越小，到達B點時速度為零．除重力以外的力做的功等于機械能的變化量．

解答 解：A、從圖中可以看出，帶電粒子由靜止開始向下運動，說明重力和電場力的合力向下，洛倫茲力指向弧內，根據左手定則可知，液滴帶負電．故A正確；
B、從A到C的過程中，重力和電場力都做正功，洛倫茲力不做功，動能增大，從C到B的過程中，重力和電場力都做負功，洛倫茲力不做功，動能減小，所以滴在C點動能最大．故B正確；
C、液滴除重力做功外，還有電場力做功，機械能不守恒，故C錯誤；
D、除重力以外的力做的功等于機械能的變化量，從A到C的過程中，電場力都做正功，洛倫茲力不做功，機械能增大，從B到C的過程中，電場力都做負功，洛倫茲力不做功，機械能減小，所以液滴在C點機械能最大．故D正確；
故選：ABD．

點評 帶電粒子在復合場中運動問題的分析思路
　　1．正確的受力分析
　　除重力、彈力和摩擦力外，要特別注意電場力和磁場力的分析．
　　2．正確分析物體的運動狀態(tài)
　　找出物體的速度、位置及其變化特點，分析運動過程．如果出現(xiàn)臨界狀態(tài)，要分析臨界條件．
　　帶電粒子在復合場中做什么運動，取決于帶電粒子的受力情況．
　�。�1）當粒子在復合場內所受合力為零時，做勻速直線運動（如速度選擇器）．
　�。�2）當帶電粒子所受的重力與電場力等值反向，洛倫茲力提供向心力時，帶電粒子在垂直于磁場的平面內做勻速圓周運動．
　�。�3）當帶電粒子所受的合力是變力，且與初速度方向不在一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子的運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線，由于帶電粒子可能連續(xù)通過幾個情況不同的復合場區(qū)，因此粒子的運動情況也發(fā)生相應的變化，其運動過程也可能由幾種不同的運動階段所組成．