Question

如左图所示，一带电粒子以水平速度v （v＜E/B）先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，（其所受重力忽略不计），电场和磁场对粒子所做的功为W₁；若把电场和磁场正交重叠，如右图所示，粒子仍以初速度v穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W₂，比较W₁和W₂，则（ ）
A．一定是W₁＞W₂
B．一定是W₁=W₂
C．一定是W₁＜W₂
D．可能是W₁＜W₂，也可能是W₁＞W₂

Answer 1

【答案】分析：先判断带电粒子在电场中的受力情况和在重叠区的受力情况，比较两种情况中的偏转位移的大小，而洛伦兹力对粒子不做功，只有电场力做功，进而可以判断做功大小．
解答：解：不论带电粒子带何种电荷，粒子穿过重叠场区时，电场力的方向与洛伦兹力的方向的夹角大于90°，所以带电粒子在电场中的偏转位移比重叠时的偏转位移大，所以不论粒子带何种电性，甲中带电粒子在电场中偏转位移一定大于乙中的偏转位移，而洛伦兹力对带电粒子不做功，只有电场力做功，所以一定是W₁＞W₂，故A正确．
故选A
点评：本题解题的关键是分析两种情况下的偏转位移的大小，洛伦兹力对带电粒子不做功，难度适中．