Question

14．如图所示，方向竖直向下的匀强电场和方向水平且垂直纸面向里的匀强磁场如图所示．一离子从A点由静止释放后，沿曲线ACB运动，C为轨迹的最低点，离子达到B点时的速度为零，不计重力，则（　　）

• A． 这离子必带正电
• B． AB两点位于同一高度
• C． 离子在C点时的速度最大
• D． 离子达到B点后将沿原曲线返回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沿电场向下运动，在运动过程中，带电粒子会受到洛伦兹力，所以粒子会沿逆时针方向偏转，到达C点时，洛伦兹力方向向上，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B点时速度为零．之后粒子会继续向右重复由在由A经C到B的运动形式．

解答 解：A、粒子开始受到电场力作用开始向下运动，在运动过程中受洛伦兹力作用，知电场力方向向下，则离子带正电．故A正确．
B、根据动能定理知，洛伦兹力不做功，在A到B的过程中，动能变化为零，则电场力做功为零，A、B两点等电势，因为该电场是匀强电场，所以A、B两点位移同一高度．故B正确．
C、根据动能定理得，离子运动到C点电场力做功最大，则速度最大．故C正确．
D、只要将离子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，离子就将在B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．如图所示．故D错误．
故选：ABC．

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，难度适中．