题目内容
如图所示,在Oxyz坐标系所在的空间中,可能存在着匀强电场E或匀强磁场B,也可能两者都存在.现有一质量为m、电荷量为q的正点电荷沿z轴正方向射入此空间,发现它做速度为v的匀速直线运动.若不计此点电荷的重力,则下列关于电场E和磁场B的分布情况中有可能的是( )A.E≠0,B=0,且E沿z轴正方向或负方向
B.E=0,B≠0,且B沿x轴正方向或负方向
C.E≠0,B≠0,B沿x轴正方向,E沿y轴正方向
D.E≠0,B≠0,B沿x轴正方向,E沿y轴负方向
【答案】分析:正点电荷沿z轴正方向射入电磁场中,做速度为v的匀速直线运动,电场力与洛伦兹力必须平衡,根据左手定则判断洛伦兹力方向,正电荷所受的电场力方向与场强方向相同.
解答:解:A、E≠0,B=0,电荷只受电场力,合力不可能为零,则该电荷不可能做匀速直线运动,故A错误.
B、E=0,B≠0,电荷只受洛伦兹力,速度方向会改变而做匀速圆周运动,不可能做匀速直线运动,故B错误.
C、E≠0,B≠0,B沿x轴正方向,E沿y轴正方向,则该电荷受到的电场力和洛伦兹力均沿沿y轴正方向,合力不可能为零,则不可能做匀速直线运动,故C错误.
D、E≠0,B≠0,B沿x轴正方向,E沿y轴负方向,电荷所受的电场力方向沿y轴负方向,由左手定则判断得知,洛伦兹力沿y轴正方向,两力可能平衡,则该电荷可能做匀速直线运动.故D正确.
故选D
点评:本题一要会运用左手定则判断洛伦兹力的方向;二要掌握平衡条件:合力为零.
解答:解:A、E≠0,B=0,电荷只受电场力,合力不可能为零,则该电荷不可能做匀速直线运动,故A错误.
B、E=0,B≠0,电荷只受洛伦兹力,速度方向会改变而做匀速圆周运动,不可能做匀速直线运动,故B错误.
C、E≠0,B≠0,B沿x轴正方向,E沿y轴正方向,则该电荷受到的电场力和洛伦兹力均沿沿y轴正方向,合力不可能为零,则不可能做匀速直线运动,故C错误.
D、E≠0,B≠0,B沿x轴正方向,E沿y轴负方向,电荷所受的电场力方向沿y轴负方向,由左手定则判断得知,洛伦兹力沿y轴正方向,两力可能平衡,则该电荷可能做匀速直线运动.故D正确.
故选D
点评:本题一要会运用左手定则判断洛伦兹力的方向;二要掌握平衡条件:合力为零.
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