题目内容
5.如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a,b,c电荷量相等,质量分别为ma,mb,mc.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( )A. | ma>mb>mc | B. | mb>ma>mc | C. | mc>ma>mb | D. | mc>mb>ma |
分析 由粒子的运动状态,根据牛顿第二定律得到其合外力情况,再对粒子进行受力分析即可求解.
解答 解:微粒受重力G、电场力F、洛伦兹力F'的作用,三个带正电的微粒a,b,c电荷量相等,那么微粒所受电场力F大小相等,方向竖直向上;
a在纸面内做匀速圆周运动,则a的重力等于电场力,即F=Ga=mag;
b在纸面内向右做匀速直线运动,则b受力平衡,因为重力方向竖直向下,洛伦兹力方向竖直向上,则有F+F′b=Gb=mbg;
c在纸面内向左做匀速直线运动,则c受力平衡,且洛伦兹力方向向下,则有:F-F′c=Gc=mcg
所以,mb>ma>mc,故ACD错误,B正确;
故选:B.
点评 带电粒子在磁场中运动,洛伦兹力的方向用左手定则判断,然后再分析粒子的受力情况,进而应用牛顿第二定律联系粒子的运动状态,进而求解.
练习册系列答案
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