Question

5．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里．三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量分别为m_a，m_b，m_c．已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动．下列选项正确的是（　　）

• A． m_a＞m_b＞m_c
• B． m_b＞m_a＞m_c
• C． m_c＞m_a＞m_b
• D． m_c＞m_b＞m_a

Answer 1

分析 由粒子的运动状态，根据牛顿第二定律得到其合外力情况，再对粒子进行受力分析即可求解．

解答 解：微粒受重力G、电场力F、洛伦兹力F'的作用，三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，那么微粒所受电场力F大小相等，方向竖直向上；
a在纸面内做匀速圆周运动，则a的重力等于电场力，即F=G_a=m_ag；
b在纸面内向右做匀速直线运动，则b受力平衡，因为重力方向竖直向下，洛伦兹力方向竖直向上，则有F+F′_b=G_b=m_bg；
c在纸面内向左做匀速直线运动，则c受力平衡，且洛伦兹力方向向下，则有：F-F′_c=G_c=m_cg
所以，m_b＞m_a＞m_c，故ACD错误，B正确；
故选：B．

点评 带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力的方向用左手定则判断，然后再分析粒子的受力情况，进而应用牛顿第二定律联系粒子的运动状态，进而求解．