Question

11．真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场，一质量为m，带电量为q的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t=0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，电势能也为零，那么，下列说法正确的是（　　）

• A． 物体带正电且逆时针转动
• B． 物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为E=$\frac{1}{2}m{v^2}$
• C． 物体运动的过程中，机械能不守恒，且在最高点机械能最大
• D． 物体运动的过程中，机械能不守恒，且在最低点机械能最大

Answer 1

分析 物体做匀速圆周运动，受重力、电场力和洛伦兹力，其中重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，并根据洛伦兹力不做功，电场力做正功，从而确定电势能与机械能的关系，从而即可求解．

解答 解：A、重力与电场力平衡，故电场力向上，由于电场方向向上，故电荷带正电；由于磁场方向垂直向内，根据左手定则可以判断电荷逆时针方向转动，故A正确；
B、洛伦兹力不做功，只有重力和电场力做功，故只有机械能和电势能相互转化，总量守恒，在最低点时，有E=$\frac{1}{2}$mv²，故B错误；
C、物体运动的过程中，电场力做正功，则电势能减小，机械能增大，因此在最高点机械能最大，故C正确，D错误；
故选：AC．

点评 本题关键明确重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，理解机械能守恒的条件，及左手定则与右手定则的区别．