题目内容
【题目】空间存在一个匀强磁场B,其方向垂直纸面向里,还有一点电荷Q的电场,如图所示,一带电粒子-q以初速度v0从图示位置垂直于电场、磁场入射,初位置到点电荷+Q的距离为r,则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为 ( )
A.以点电荷+Q为圆心,以r为半径,在纸平面内的圆周
B.初阶段在纸面内向右偏的曲线
C.初阶段在纸面内向左偏的曲线
D.沿初速度v0方向的直线
【答案】D
【解析】
A.该负电荷在复合场中受洛伦兹力以及电场力.由于电场力指向圆心,洛伦兹力根据左手定则指向圆心外侧,因此其向心力可以由库仑力与洛伦兹力的合力提供,该合力时刻指向圆心,因此有可能做匀速圆周运动,A正确,不符合题意.
B.若库仑力小于洛伦兹力,则合外力向右,并不与速度同一直线,因此有可能向右偏,并且速度变小,B正确,不符合题意;
C.同理若库仑力大于洛伦兹力(超过向心力)就会使得其向左偏,且速度变大,C正确,不符合题意.
D.若要以速度方向做直线运动,则洛伦兹力等于电场力,但电场力随着距离越来越小,因此不能维持该条件,所以D错误,符合题意.
故选D。