题目内容

如图,匀强电场和匀强磁场相互垂直,现有一束带电粒子(不计重力)以速度v沿图示方向恰能直线穿过,下列说法正确的是( )

A.若电容器左极板为正极,则带电粒子必须从下向上以v进入该区才能沿直线穿过
B.如果带正电粒子以小于v的速度射入该区域时,其电势能越来越小
C.如果带负电粒子以小于v的速度仍沿v方向射入该区域时,其电势能越来越大
D.无论带正、负的粒子,若从下向上以速度v进入该区域时,其动能一定增加
【答案】分析:粒子以速度v沿图示方向恰能沿着直线穿过,电场力与洛伦兹力均与速度垂直,不做功,故粒子做匀速直线运动,根据平衡条件和动能定理分析即可.
解答:解:A、粒子以速度v沿图示方向恰能沿着直线穿过,做匀速直线运动;若为正电荷,洛伦兹力向右,故电场力向左,故电容器右极板为正极;若粒子带负电,洛伦兹力向左,故电场力向右,故电容器右极板为正极;故左边极板一定带负电;当粒子从下往上时洛伦兹力方向相反,此时左边极板应该带正电;故A正确;
B、C、如果带正电粒子以小于v的速度射入该区域时,洛伦兹力小于电场力,故向电场力方向偏转,电场力做正功,故电势能减小,故B正确,C错误;
D、若从下向上以速度v进入该区域时,洛伦兹力变的与电场力同向,故向电场力方向偏转,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故D正确;
故选ABD.
点评:本题是速度选择器的原理问题,当粒子匀速穿过时,洛伦兹力和电场力平衡,当做曲线运动时,根据动能定理分析,不难.
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