Question

19．在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面方向的匀强磁场同时存在的区域里，一带电粒子从a点由静止开始沿曲线abc运动到c点时，速度又变为零，b点是运动中能够到达的最高点，如图所示．若不计重力，下列说法中不正确的是（　　）

• A． 粒子一定带负电，磁场方向垂直纸面向外
• B． a、c点处在同一条水平线上
• C． 从a到b过程粒子的动能和电势能都减小
• D． 粒子到达c点后将沿原路径返回到a点

Answer 1

分析 带电粒子由静止释放（不考虑重力），在电场力的作用下会向上运动，在运动过程中，带电粒子会受到洛伦兹力，所以粒子会沿顺时针方向偏转，到达b点时，洛伦兹力方向向下，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c点时速度为零．之后粒子会继续向右重复由在由a经b到c的运动形式．

解答 解：A、粒子开始受到电场力作用而向上运动，受到向右的洛伦兹力作用，则知电场力方向向上，故离子带负电．根据左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里．故A错误．
BD、将粒子在c点的状态与a点进行比较，c点的速率为零，动能为零，根据能量守恒可知，粒子在c与a两点的电势能相等，电势相等，则a、c两点应在同一条水平线上．由于在a、c两点粒子的状态（速度为零，电势能相等）相同，粒子就将在c之右侧重现前面的曲线运动，因此，离子是不可能沿原曲线返回a点的．故B正确，D错误．
C、根据动能定理得，离子从a运动到b点的过程电场力做正功，动能增大，电势能减小，故C错误．
本题选不正确的，故选：ACD

点评 本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，要注意洛伦兹力永不做功．