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精英家教网如图所示,一个质量为m的带电小球从M点自由下落,M点距场区水平边界PQ的高度为h,边界PQ下方有方向竖直向下、大小为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的大小为B的匀强磁场.小球从边界上的a点进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出.重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
分析:根据小球的运动状态可知小球的受力情况,根据平衡关系可求得电荷量;由圆心位置可得出磁场方向;由洛仑兹力充当向心力可求得圆周运动的半径;根据电场力做功情况可求得电势能的变化.
解答:解:A、因小球在混合场中做匀速圆周运动,故电场力和重力平衡,电场力向上,故粒子带负电;由Eq=mg可知,q=
mg
E
,故A正确;
B、由图可知,圆周运动的圆心在上方,故洛仑兹力向上,由左手定则可知,磁场向外,故B正确;
C、小球从a到b的过程中,电场力先做负功再做正功,故电势能先增大后减小,故C错误;
D、粒子进入混合场时的速度由机械能守恒得:
v=
2gh

由Bqv=
mv2
R
可得,半径R=
mv
Bq
=
E
B
2h
g

故D正确;
故选ABD.
点评:此类题目应熟记:在混合场中若粒子做匀速圆周运动,则一定有电场力与重力平衡,合力为洛仑兹力.
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