A. 粒子所受电场力沿电场方向水平向右 B. 粒子在M点的速率最小 C. 粒子在电场中的加速度不变 D. 粒子在电场中的电势能始终在增加 【答案】BC 【解析】
A、粒子做曲线运动,受电场力指向曲线弯曲的内侧,故可知,粒子所受电场力沿电场的反方向,即水平向左,故A错误;
B、粒子受到的电场力向左,在向右运动的过程中,电场力对粒子做负功,粒子的速度减小,运动到M点时,粒子的速率最小,故B正确;
C、粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用,故粒子在电场中的加速度不变,故C正确;
D、当粒子向右运动时电场力做负功电势能增加,当粒子向左运动时电场力做正功电势能减小,故D错误. 点睛:本题就是对电场力做功特点的考查,掌握住电场力做正功,电势能减小,动能增加,电场力做负功时,电势能增加,动能减小.
9、.(2020·云南省龙江中学高三下学期3月月考)如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,一带电液滴从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,不计摩擦阻力,则以下说法中正确的是( )
A. 液滴一定带正电
B. 液滴在C点时的动能最大
C. 从A到C过程液滴的电势能增大 D. 从C到B过程液滴的机械能增大 【答案】BCD 【解析】
带电液滴由静止开始,在电场力和重力的作用下会向下运动,在运动过程中,带电粒子会受到洛伦兹力,所以粒子会沿逆时针方向偏转,到达C点时,洛伦兹力方向向上,此时粒子具有最大速度,在之后的运动中,粒子的电势能会增加速度越来越小,到达B点时速度为零.除重力以外的力做的功等于机械能的变化量.
A、从图中可以看出,带电粒子由静止开始向下运动,说明重力和电场力的合力向下,洛伦兹力指向弧内,根据左手定则可知,液滴带负电.故A错误.
B、从A到C的过程中,重力正功,而电场力做负功,洛伦兹力不做功,但合力仍做正功,导致动能仍增大,从C到B的过程中,重力做负功,电场力做正功,洛伦兹力不做功,但合力却做负功,导致动能减小,所以滴在C点动能最大.故B正确.
C、从A到C过程液滴克服电场力做功,故电势能增加,故C正确.
D、除重力以外的力做的功等于机械能的变化量,从C到B的过程中,电场力做正功,洛伦兹力不做功,机械能增大,故D正确. 故选BCD)
【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路)
1.正确的受力分析
除重力、弹力和摩擦力外,要特别注意电场力和磁场力的分析.
2.正确分析物体的运动状态
找出物体的速度、位置及其变化特点,分析运动过程.如果出现临界状态,要分析临界条件. 带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子的受力情况.
?1?当粒子在复合场内所受合力为零时,做匀速直线运动(如速度选择器))
?2?当带电粒子所受的重力与电场力等值反向,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面
内做匀速圆周运动.
?3?当带电粒子所受的合力是变力,且与初速度方向不在一条直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这
时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区,因此粒子的运动情况也发生相应的变化,其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成.