Question

【题目】如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互 垂直．在电磁场区域中，有一个固定在竖直平面内的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的 小球．O 点为圆环的圆心，a、b、c 为圆环上的三个点，a 点为最高点，c 点为最低点，bO 沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端 a 点由静止释放， 下列判断正确的是（ ）

A. 当小球运动到 b 点时，小球受到的洛伦兹力最大

B. 当小球运动到 c 点时，小球受到的支持力一定大于重力

C. 小球从 a 点运动到 b 点，重力势能减小，电势能减小

D. 小球从 b 点运动到 c 点，电势能增大，动能先增大后减小

Answer 1

【答案】CD

【解析】试题分析：

小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如图，故小球运动到圆弧bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，选项A错误；经对选项A的分析可知，选项B错误；小球由a到b的过场中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小，选项C正确；小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成45°向左下，当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大，后减小，选项D正确。