题目内容

【题目】如图所示,带电平行板间匀强电场竖直向上,匀强磁场方向垂直纸面向里,某带电小球从光滑轨道上的a点自由滑下,经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.现使小球从稍低些的b点开始自由滑下,在经过P点进入板间后的运动过程中,以下分析中不正确的是( )

A.其动能将会增大
B.其电势能将会增大
C.小球所受的洛伦兹力将会逐渐增大
D.小球受到的电场力将会增大

【答案】D
【解析】解:根据题意分析得:小球从P点进入平行板间后做直线运动,对小球进行受力分析得小球共受到三个力作用:恒定的重力G、恒定的电场力F、洛伦兹力f,这三个力都在竖直方向上,小球在水平直线上运动,所以可以判断出小球受到的合力一定是零,即小球一定是做匀速直线运动,洛伦兹力和电场力同向,故都向上.

如果小球从稍低的b点下滑到从P点进入平行板间,则小球到达P点的速度会变小,所以洛伦兹力f比之前的减小,因为重力G和电场力F一直在竖直方向上,所以这两个力的合力一定在竖直方向上,

若洛伦兹力变化了,则三个力的合力一定不为零,且在竖直方向上,而小球从P点进入时的速度方向在水平方向上,所以小球会偏离水平方向向下做曲线运动,因此减小入射速度后,洛伦兹力减小,合力向下,故向下偏转,故电场力做负功,电势能增加,水平方向速度不变,但竖直方向的速度增加,所以动能将会增大,导致洛伦兹力也会增大,电场力不变,故ABC正确,D错误;

本题选择错误的,故选D.

【考点精析】本题主要考查了洛伦兹力的相关知识点,需要掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功才能正确解答此题.

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