Question

4．如图所示，带电平行金属板上极板带负电，下极板带正电，匀强磁场方向垂直纸面向里．一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过$\frac{1}{4}$圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动．现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下，则以下说法正确的是（　　）

• A． 带电小球带负电
• B． 带电小球在平行金属板中最初一段时间运动时动能增大
• C． 带电小球在平行金属板中运动时所受电场力不断增大
• D． 带电小球进入平行金属板后仍沿水平方向做直线运动

Answer 1

分析 小球从P点进入平行板间后做直线运动，对小球进行受力分析得小球共受到三个力作用：恒定的重力G、恒定的电场力F、洛伦兹力f，这三个力都在竖直方向上，小球在水平直线上运动，所以可以判断出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做匀速直线运动，洛伦兹力和电场力同向，故都向上；减小入射速度后，洛伦兹力减小，合力向下，故向下偏转．

解答 解：A、根据题意分析得：小球从a点由静止滑下，从P点进入平行板间后做直线运动，小球共受到三个力作用：重力G、电场力F、洛伦兹力f，这三个力都在竖直方向上，小球在水平直线上运动，所以可以判断出小球受到的合力一定是零，则小球一定做匀速直线运动，由左手定则知洛伦兹力和电场力同向，根据平衡条件可知洛伦兹力和电场力都向上，所以粒子带正电．故A错误．
B、如果小球从比a点稍低的b点下滑到从P点进入平行板间，则小球到达P点的速度会变小，洛伦兹力f会减小，而重力G和电场力F不变，小球将向下偏转，电场力与重力的合力向下，且它们的合力对小球做正功，动能增大，故B正确．
C、小球在匀强电场中运动时所受的电场力恒定不变，故C错误．
D、由上知，带电小球进入平行金属板后将向下偏转，做曲线运动．故D错误；
故选：B

点评 本题关键先分析出小球原来受力平衡，然后再抓住洛仑兹力变化后，分析小球的运动情况，明确各种功与能的关系，从而进行功能关系分析．