题目内容
【题目】如图表示水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场叠加区域,一个质量是m,带电量是q的质点B恰好能静止在区域中间,另一个质量为2m,带电量也为q的质点A恰好能以某一速度沿着垂直于磁场、电场方向做匀速直线运动,且正好与静止的质点B发生正碰,碰后两质点粘在一起运动,碰撞的过程无电量损失,则下列正确的是
A. 碰后两质点的运动向下偏且动能增加
B. 碰后两质点的运动向上偏且动能增加
C. 碰后两质点的运动向上偏且动能减少
D. 碰后两质点的运动向下偏且动能减少
【答案】C
【解析】一个质量是m带电量是q的质点B恰好能静止在区域中间,该质点受重力和向上的电场力。mg=Eq;带电量也为q的质点A恰好能以某一速度沿着垂直于磁场、电场方向做匀速直线运动,该质点受重力和向上的电场力、洛伦兹力。2mg=Eq+Bqv;且正好与静止的质点B发生正碰,碰后两质点粘在一起运动,根据动量守恒定律列出等式2mv=3mv′,解得v′=2v/3
此时系统受重力3mg,向上的电场力2Eq,洛伦兹力4Bqv/3,此时系统的合力向上。由于洛伦兹力做功为零,系统重力与向上的电场力合力向下,做负功,所以系统动能减小。故选C。
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