Question

在空间中同时存在匀强磁场和匀强电场，匀强电场方向竖直向上，场强大小为E，匀强磁场的方向和大小均未知，如图所示．现有一质量为m的带电小球，用长为L的绝缘线悬挂在一点，小球在水平面上以角速度ω做匀速圆周运动，顺着电场强方向观察，小球向顺时针方向旋转，这时线与竖直方向夹角为θ，线上拉力为零．下列说法正确的是（　　）

A．小球带负电荷，电量为q=mg/E

B．磁感应强度方向竖直向上

C．突然撤去磁场后，小球将做竖直平面内的摆动

D．突然撤去磁场后，小球在速度方向和绝缘线决定的平面内做匀速圆周运动

Answer 1

分析：由题意可知，只有电场力与重力相等时，仅仅由洛伦兹力提供向心力，此时绳子才没有力作用，结合电场力的方向，可确定粒子的电性，再根据粒子做匀速圆周运动的方向，与左手定则可知，磁场的方向，若撤去磁场后，小球在拉力、重力及电场力作用下，绕悬挂点做匀速圆周运动，从而即可求解．

解答：解：由题意可知，电场力与重力等值反向时，只由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，
A、因电场力竖直向上，而电场线又竖直向上，所以小球带正电，且电场强度的大小E=

mg

q

，故A错误；
B、因顺着电场强方向观察，小球向顺时针方向旋转，结合左手定则可知，洛伦兹力指向圆心，则磁场方向竖直向下，故B错误；
C、突然撤去磁场后，小球仍受到重力、电场力，还受到绳子的拉力，因电场力与重力相等，所以小球相当于只有拉力，从而绕悬挂点在速度方向和绝缘线决定的平面内做匀速圆周运动，故C错误，D正确；
故选：D

点评：考查小球做匀速圆周运动的条件，掌握其运动的受力情况，注意重力与电场力总是相等，是解题的关键之处，同时掌握左手定则的应用．