题目内容
【题目】如图所示,虚线MN的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B。一带电微粒自离MN为h的高处由静止下落,从A点进入场区,沿着ACD做了一段匀速圆周运动,从D点射出。下列说法中正确的是( )
A.微粒做圆周运动的半径为
B.微粒从A点运动到D点的过程中,电势能先减小后增大
C.从A点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和保持不变
D.若微粒从D点离开场区到再次落回场区将沿DCA返回
【答案】AC
【解析】微粒开始时做自由落体运动,进入场区的速度大小为:v=,由题意可知,微粒进入复合场区做匀速圆周运动,因此必有重力与电场力平衡,即:mg=qE,此时由洛伦兹力提供向心力,有:qvB=,解得:R=,故选项A正确;电场力方向竖直向上,因此微粒从A点运动到D点的过程中,电场力先做负功再做正功,其电势能先增加后减少,故选项B错误;微粒从A点运动到D点的过程中,洛伦兹力不做功,根据能量守恒定律可知,微粒的重力势能、动能、电势能之和恒定,由于做匀速圆周运动,其动能不变,因此微粒的电势能和重力势能之和保持也不变,故选项C正确;微粒离开场区后做竖直上抛运动,根据运动对称性可知,将运动至D点正上方与初始释放位置等高处,后以向右平移2R距离重复之前的运动,故选项D错误。
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