题目内容
如图所示,某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E,在竖直平面内建立坐标系xOy,在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B,在y>O的空间内,将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放,此液滴则沿y轴的负方向,以加速度a=2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动,当液滴运动到坐标原点时,被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变),随后液滴进入y<0的空间运动.液滴在y<0的空间内的运动过程中
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A.重力势能一定不断减小 | B.电势能一定先减小后增大 |
C.动能不断增大 | D.动能保持不变 |
D
试题分析:带电粒子在x轴上方运动时,受到电场力与重力作用,由牛顿第二定律可得:
qE+mg=ma=m×2g,故qE=mg;当带电粒子进入下方磁场时,由于电场力与重力方向相反,处于平衡.而洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动.所以重力势能先减小后增大,故A错误;由于电场力先作负功后做正功,所以电势能先增大后减小,故B错误;由于做匀速圆周运动,则速度的大小不变,则动能不变,故C错误,D正确;
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