Question

17．如圖，表示水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加區(qū)域，兩質(zhì)點(diǎn)a、b帶電荷量均為q，質(zhì)點(diǎn)B質(zhì)量是2m，恰好能靜止在區(qū)域中間，質(zhì)點(diǎn)A質(zhì)量是m，恰好能以某一速度沿著垂直于磁場(chǎng)、電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且正好與靜止的質(zhì)點(diǎn)b發(fā)生正碰，碰后兩質(zhì)點(diǎn)粘合在一起運(yùn)動(dòng)，碰撞過程無(wú)電荷量損關(guān)，則（　�。�

• A． 兩質(zhì)點(diǎn)均帶正電，碰后仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)
• B． 兩質(zhì)點(diǎn)均帶負(fù)電，碰后的運(yùn)動(dòng)向上偏且動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少
• C． 兩質(zhì)點(diǎn)均帶正電，碰后的運(yùn)動(dòng)向下偏且動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加
• D． 兩質(zhì)點(diǎn)均帶負(fù)電，碰后的運(yùn)動(dòng)向上偏且動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少

Answer 1

分析 選擇研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，找出平衡等式．
根據(jù)動(dòng)量守恒定律列出等式解決問題．

解答 解：一個(gè)質(zhì)量是2m帶電量是q的質(zhì)點(diǎn)B恰好能靜止在區(qū)域中間，
該質(zhì)點(diǎn)受重力和向上的電場(chǎng)力．2mg=Eq
帶電量也為q的質(zhì)點(diǎn)A恰好能以某一速度沿著垂直于磁場(chǎng)、電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
該質(zhì)點(diǎn)受重力和向上的電場(chǎng)力、向下洛倫茲力．mg+Bqv=Eq
由上分析可知，電荷均帶負(fù)電，
當(dāng)正好與靜止的質(zhì)點(diǎn)B發(fā)生正碰，碰后兩質(zhì)點(diǎn)粘在一起運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律列出等式：
mv=3mv′
解得：v′=$\frac{1}{3}$v
此時(shí)系統(tǒng)受重力3mg，向上的電場(chǎng)力2Eq，洛倫茲力$\frac{2}{3}$Bqv，
此時(shí)系統(tǒng)的合力向上．由于洛倫茲力做功為零，系統(tǒng)重力與向上的電場(chǎng)力合力向上，做正功，所以系統(tǒng)動(dòng)能增加，而電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故B正確，ACD錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 能用力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)分析問題．
應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)要清楚研究的對(duì)象和守恒條件．