问题
选择题
一个质子在匀强磁场和匀强电场中运动时,动能保持不变.已知磁场的方向水平向右,如图所示.则质子的运动方向和电场方向可能是( )
A.质子向右运动,电场方向竖直向上
B.质子向右运动,电场方向竖直向下
C.质子向上运动,电场方向垂直于纸面向里
D.质子向上运动,电场方向垂直于纸面向外

答案
A、当质子向右运动时,根据左手定则可知,质子不受洛伦兹力,若电场方向竖直向上,电场力必定对质子做功,动能变化,故A错误;
B、同理可知B错误;
C、质子向上运动时,根据左手定则可知,洛伦兹力垂直纸面向里,若要电场力对粒子不做功,即电场力方向与运动方向始终垂直,则质子必然做匀速直线运动,所以电场力方向与洛伦兹力方向相反,所以电场方向垂直于纸面向外,故C错误,D正确;
故选D