问题 选择题

如图49所示,一带电粒子以水平速度v0 (v0 < E/B)先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,已知电场方向竖直向下,两个区域的宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的功为W1;若把电场和磁场正交重叠,如图50所示,粒子仍以初速度v0穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和W2,则( )

 

A.一定是W1> W2    B.一定是W1=W2

C.一定是W1<W2   D.可能是W1 < W2,也可能是W1 > W2

答案

答案:A

磁场对粒子的洛伦兹力不做功,只有电场力对粒子做功,根据电场力做功公式W=qEd,d是电场方向上两点间的距离.粒子在正交的电磁场中运动时,由题v0,不计重力,qBv0<qE,而在电场中只受电场力qE,分析粒子在两种情况下沿电场方向的距离大小,判断做功大小.

解:在图中,由于v0,电场力qE大于洛伦兹力qBv0,根据左手定则判断可知:洛伦兹力有与电场力方向相反的分力;而在甲图中带电粒子粒子只受电场力qE,则在甲图的情况下,粒子沿电场方向的位移较大,电场力做功较多.

点评:本题考查了分析物体受力情况的能力和对电场力做功的理解能力.正确解答本题要抓住洛伦兹力的特点:洛伦兹力方向总与粒子速度方向垂直,总不做功.

单项选择题 B型题
单项选择题