Question

【题目】如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量q＝6×10－7C，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零。当小球以2 m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零。在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势φ随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2。则下列判断正确的是(　　)

A. 匀强电场的场强大小为3.2×106V/m

B. 小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4 J

C. 小球做顺时针方向的匀速圆周运动

D. 小球所受的洛伦兹力的大小为3 N

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、由匀强电场的场强公式结合图像乙，可得，故A错误；

B、由功能关系，，即电势能减少了2.4J，故B正确；

C、当小球以2m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零，说明是洛仑兹力提供向心力，由左手定则得小球应该是逆时针方向做圆周运动，故C错误；

D、重力和电场力是一对平衡力，有,得,由洛仑兹力提供向心力可知洛仑兹力为，故D正确；

故选BD。