Question

3．如图所示，水平地面上方整个空间都有水平向右的匀强电场，只在虚线右边空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左边有一固定的光滑水平杆，杆右端恰好与虚线重合．有一电荷量为q、质量为m的小球套在杆上并从杆左端静止释放，带电小球离开杆的右端进入正交电、磁场后，开始一小段时间内，关于小球的运动，下列说法正确的是（　　）

• A． 可能做匀速直线运动
• B． 一定做变加速曲线运动
• C． 重力势能可能减小
• D． 重力势能可能增加

Answer 1

分析 首先要对小球刚进入三场的复合场时进行受力分析，通过对重力和洛伦兹力大小的无法确定上，判断小球可能上偏，也可能下偏，无论上偏还是下偏，电场力和重力都会对小球做功，可判断小球做变加速曲线运动．

解答 解：
小球加速（可判断小球带正电）后以一定的速度进入右侧电场、磁场和重力场的复合场区域，受到竖直向下的重力、竖直向上洛伦兹力和水平向右的电场力作用，如图所示．由于洛伦兹力和重力的大小关系不能确定，所以小球可能向上偏，也可能向下偏，电场力和重力做功，速率发生变化，洛伦兹力就发生变化，所以小球的合力是变力，小球做变加速曲线运动，重力势能可能增加，也可能减小．所以选项A错误，选项BCD正确．
故选：BCD．

点评 关于带电粒子在复合场中的运动注意以下几点：
复合场
（1）．指电场、磁场和重力场并存，或其中两场并存，或分区存在．（组合场和叠加场）
（2）．电场力和重力对带电体做功与路径无关，而磁场力对带电体不做功
运动分析
（1）．当带电体所受合力为零时，将处于静止或匀速直线运动状态．
（2）．当带电体作匀速圆周运动时，合外力提供向心力．
（3）．当带电体作受合力大小与方向均变化时，将作非匀变速曲线运动．
解题方法及关键
（1）．寻找突破口（程序法：顺藤摸瓜，逆向思维法：反其道而行之，）
（2）．画好轨迹图（在画图的基础上特别注意运用几何知识寻找关系）
（3）．巧选力学规律（力和运动的关系：根据带电粒子所受的力，运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解．功能关系：根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系，从而可确定带电粒子的运动情况，这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场．因此要熟悉各种力做功的特点．在解决带电粒子在复合场中的运动问题时，正确分析带电粒子的受力情况及运动特征是解题的前提，灵活选用力学规律是解题的关键．解决这类题时一定要注意临界条件的挖掘：如“恰好”、“最大”、“最多”、“至少”…等关键词，往往是解题的突破口．）