Question

9．如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向做直线运动．现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间，在之后运动的一小段时间内（　　）

• A． 小球的重力势能可能会增加
• B． 小球的机械能可能不变
• C． 小球的电势能一定会减少
• D． 小球动能一定会增加

Answer 1

分析 根据小球的运动状态可分析小球的受力情况从而得出小球的电性；再分析小于在混合场中各力做功情况，由功能关系即可分析各能量的变化．

解答 解：如果小球带负电，则小球在金属板间受到向下的重力，向上的电场力，向下的洛伦兹力，则小球可能受力平衡，沿水平方向做匀速直线运动；若小球带正电，则小球受向下的重力、向下的电场力，向上的洛仑兹力，也可能平衡，故小球带正负电均可以；
若小球带负电，当小球从稍低的b点由静止释放时，小球进入金属板间的速度将减小，则F_洛减小，F_洛+mg＜F_电，小球将向上运动，电场力做正功，合外力做正功．所以小球在电磁场中运动的过程中动能增大，电势能减小；由于只有电势能和机械能之间的转化，故机械能与电势能的总量不变；
若小球带正电，由于小球的洛仑兹力减小，则小球向下运动，重力及电场力均做正功，故动能增大；电势能减小；但机械能与电势能的总量不变；
综上所述，电势能一定减小，动能一定增大，重力势能可能减小，也可能增大，机械能一定变化．故ACD正确，B错误；
故选：ACD．

点评 本题中要注意电荷有两种可能，在分析时应分别进行讨论；同时注意分析正负电荷在混合场中的受力情况，从而确定物体的运动情况．