题目内容

(2007?扬州模拟)如图甲所示,带电粒子(不计重力)以水平向右的初速度v0先通过有界匀强电场E,后通过有界匀强磁场B,再从磁场右边穿出,此过程中该粒子动能的改变量为E1;若如图乙所示,将该匀强电场和匀强磁场区域正交叠加,再让该粒子以同样的初速度水平向右穿越叠加场区而从右边穿出,此过程中该粒子动能的改变量为E2.比较场强的大小,下列说法中正确的是(  )
分析:磁场对粒子的洛伦兹力不做功,只有电场力对粒子做功,根据电场力做功公式W=qEd,d是电场方向上两点间的距离.粒子在正交的电磁场中运动时,不计重力,则根据电场力与洛伦兹力的大小,来确定运动轨迹,从而分析粒子在两种情况下沿电场方向的距离大小,判断做功大小.
解答:解:若v0
E
B
,在乙图中,电场力qE大于洛伦兹力qBv0,根据左手定则判断可知:洛伦兹力有与电场力方向相反的分力;而在甲图中带电粒子粒子只受电场力qE,则在甲图的情况下,粒子沿电场方向的位移较大,电场力做功较多,则动能变化较大;
若v0
E
B
,在乙图中,电场力qE小于洛伦兹力qBv0,根据左手定则判断可知:洛伦兹力有与电场力方向相反的分力;而在甲图中带电粒子粒子只受电场力qE,则在甲图的情况下,粒子沿电场方向的位移较小,电场力做功较少,则动能变化较小;
由于不知电场力与洛伦兹力的大小,所以选项A、B、C误,选项D确.
故选:D
点评:本题考查了分析物体受力情况的能力和对电场力做功的理解能力.正确解答本题要抓住洛伦兹力的特点:洛伦兹力方向总与粒子速度方向垂直,总不做功.
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