Question

【题目】如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是 （ ）

A. 当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大

B. 当小球运动的弧长为圆周长的3/8时，洛伦兹力最小

C. 小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大

D. 小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

Answer 1

【答案】D

【解析】由洛伦兹力公式F＝qvB可知速度大，则力大，而速度最大的位置在重力场和电场的复合场的最低点，与水平面成45°角的左斜下方，故选项A、B错误；从a点到b点，电场力做正功，电势能减小，故选项C错误；从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增大，动能在重力场和电场的复合场的最低点最大，故动能先增大后减小，选项D正确。