问题 选择题

空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点.不计重力,则(  )

A.该离子带负电

B.A、B两点位于同一高度

C.C点时离子速度最小

D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点

答案

A、粒子开始受到电场力作用开始向下运动,在运动过程中受洛伦兹力作用,知电场力方向向下,则离子带正电.故A错误.

B、根据动能定理知,洛伦兹力不做功,在A到B的过程中,动能变化为零,则电场力做功为零,A、B两点等电势,因为该电场是匀强电场,所以A、B两点位移同一高度.故B正确.

C、根据动能定理得,离子运动到C点电场力做功最大,则速度最大.故C错误.

D、只要将离子在B点的状态与A点进行比较,就可以发现它们的状态(速度为零,电势能相等)相同,如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域,离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动,因此,离子是不可能沿原曲线返回A点的.如图所示.

故选B.

单项选择题
单项选择题