Question

三个带正电的粒子a、b、c（不计重力）以相同的初动能水平射入正交的电磁场中，轨迹如图所示，则可知它们的质量m_a、m_b、m_c大小次序为

m_c＞m_b＞m_a（或填m_c、m_b、m_a）

，三个粒子中动能增加的是

c

，三个粒子中电势能增加的是

a

．

Answer 1

分析：根据轨迹的弯曲方向确定电场力与洛伦力的大小关系，分析速度大小关系，根据动能相同，确定质量大小关系．根据电场力做功的正负判断动能和电势能变化情况．

解答：解：对于a粒子：轨迹向上弯曲，qv_aB＞qE，v_a＞

E

B

；对于b粒子：轨迹不弯曲，qv_bB=qE，v_b=

E

B

；
    对于c粒子：轨迹向下弯曲，qv_cB＜qE，v_c＜

E

B

；则v_a＞v_b＞v_c．三个粒子动能E_k=

1

2

mv2相同，则m_c＞m_b＞m_a．
    电场力对a做负功，动能减小，电势能增加，电场力b粒子不做功，动能和电势能不变，电场力对c粒子做正功，动能增大，电势能减小．
故本题答案是：m_c＞m_b＞m_a；c；a．

点评：本题属于轨迹问题，物体做曲线运动时，其合力指向轨迹的内侧，往往根据轨迹的弯曲方向就能确定物体的合力方向．