题目内容
18．
如图所示，带电平行金属板中匀强电场方向竖直上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过$\frac{1}{4}$圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下，在经过P点进入板间后的运动过程中（ ）| A． | 带电小球的动能将会增大 | B． | 带电小球的电势能将会减小 | ||
| C． | 带电小球所受洛伦兹力不变 | D． | 带电小球所受机械能将会减小 |
分析 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，粒子带正电；减小入射速度后，洛伦兹力相对减小，合力向下，故向下偏转．
解答 解：A、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；
若小球带正电，则洛伦兹力和电场力同向，都向上，可以与重力是平衡力；
若小球带负电，则洛伦兹力和电场力同向，都向下，不可能与重力是平衡力，所以小球一定带正电．
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下，粒子做加速运动，动能增加，电场力做负功，电势能也增加，故A正确，B错误；
C、由于合力做正功，速度增加，洛伦兹力也增加，故C错误；
D、由于电场力做负功，所以小球的机械能减小．故D正确．
故选：AD
点评 本题关键先分析出小球受力平衡，然后再考虑洛仑兹力变化后的运动情况，同时要结合平行板电容器的表达式和电势差与电场强度的关系式列式分析．
练习册系列答案
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