题目内容
【题目】如图所示,空间存在平行纸面的匀强电场(未画出)和垂直纸面向里的匀强磁场,A、B、C是边长为30cm的等边三角形的三个顶点,M为BC边的中点,N为MC的中点,P为AC边的中点。已知A点的电势为2V,B点的电势为8V,C点的电势为-4V,磁场的磁感应强度大小为8T。对于某带负电粒子(不计重力)在图示空间中的运动,以下说法正确的是( )
A.若不施加其它力,速度大小合适,此带电粒子可以做匀速圆周运动
B.若不施加其它力,此带电粒子可以自B向P做直线运动
C.若不施加其它力,此带电粒子可以以5m/s的速度自N向P做匀速直线运动
D.若此粒子的带电量为10-3C,使其自M点运动至P点,该过程中电势能增加3×10-3J
【答案】CD
【解析】
由匀强电场与电势差的关系可知,,,则A点与M点电势相等,连接AM即为匀强电场的等势线,所以电场强度方向水平向右,如图所示,则电场强度为
A.粒子受到恒定的电场力,方向水平向左,则带电粒子不可能做匀速圆周运动,故A错误;
B.粒子受到水平向左的电场力,若粒子自B向P做直线运动,洛伦兹力垂直BP斜向下,且洛伦兹力与电场力的合力与BP在一直线上,则粒子做减速运动,粒子速度减小,洛伦兹力减小,粒子的合力不可能与BP在一直线上,则粒子不可能自B向P做直线运动,故B错误;
C.粒子从N向P运动时洛伦兹力水平向右,电场力水平向左,当两力大小相等时,粒子做匀速直线运动,则有
解得
故C正确;
D.自M点运动至P点,该过程中电势能增加量为
故D正确。
故选CD。
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