Question

18．如图所示，空间直角坐标系Oxyz内存在匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与Oxy平面平行且与y轴负方向的夹角为θ，匀强电场的电场强度大小为E，方向沿y轴负方向，一质子（重力不计）从原点O以速度v=$\frac{Esinθ}{B}$向z轴正方向射出，已知质子的电荷量为e，下列关于质子的受力和运动的描述正确的是（　　）

• A． 质子在O点受到的合力大小为eEcosθ
• B． 质子在运动过程中受到的合力为变力
• C． 质子沿x轴方向的分运动是匀速直线运动
• D． 质子不可能做匀变速曲线运动

Answer 1

分析 质子运动的过程中受到电场力与洛伦兹力的作用，分析其受力，并结合运动的特点分析即可．

解答 解：A、根据左手定则判断出质子受到的洛伦兹力的方向，然后画出质子的受力如图．

其中洛伦兹力：f=qvB=qEsinθ
电场力：F=qE
根据平行四边形定则可知，二者的合力的方向沿B的方向，大小等于qEcosθ．故A正确；
B、由于质子受到的合外力的方向沿B的方向，与初速度的方向垂直，所以质子将获得沿B的方向的分速度．根据左手定则可知，沿B的方向的分速度不能产生洛伦兹力，所以质子在运动的过程中受到的洛伦兹力的大小与方向都不变，所以质子受到的合外力不变．故B错误；
C、D、质子受到的合外力的方向始终沿B的方向，始终与初速度的方向垂直，所以质子在沿Z的方向上做匀速直线运动；在zOB的平面内做类平抛运动，是匀变速曲线运动．质子在B的方向做匀变速直线运动，则在x方向上，也是做匀变速直线运动．故C错误，D错误．
故选：A

点评 质点的初速度的方向与合力的方向垂直，质点速度变化的方向始终沿磁感应强度的方向，所以质子受到的合外力是不变的，这是解答该题的关键．