选择题6.0分
物理

6.如图所示,某一空间内充满竖直向下的匀强电场E,在竖直平面内建立坐标xOy,在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B,在y>0的空间内,将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放,此液滴则沿y轴的负方向以加速度a=2gg为重力加速度)做匀加速直线运动,当液滴运动到坐标原点时,瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变),随后液滴进入y<0的空间运动。

液滴在以后的运动过程中

A

重力势能一定先减小后增大

B

机械能一定先增大后减小

C

动能先不变后减小

D

动能一直保持不变

正确答案及相关解析

正确答案

AD

解析

A、带电粒子在电场与重力场作用下,由牛顿第二定律可得:qE+mg=ma=m•2g,故qE=mg

当带电粒子进入磁场时,由于电场力与重力方向相反,处于平衡.而洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动.

所以重力势能先减小后增大,故A正确;

B、由于电场力先作负功后做正功,所以电势能先增大后减小,那么机械能先减小后增大,故B错误;

CD、由于做匀速圆周运动,则速度的大小不变,则动能不变,故C错误,D正确;

故选:AD.

考查方向

带电粒子在混合场中的运动

解题思路

带电粒子仅在电场与重力场作用下,做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律可知,电场力与重力的关系;当进入磁场前,由于电性的改变,导致电场力与重力平衡,从而仅由洛伦兹力提供向心力,使其做匀速圆周运动,因此即可求解.

易错点

带电粒子在不同场的受力分析,并根据牛顿第二定律来确定其运动状态.

知识点

功能关系 带电粒子在混合场中的运动