Question

【題目】如圖甲所示，絕緣輕質細繩一端固定在方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場中的O點，另一端連接帶正電的小球，小球電荷量q=6×10﹣7C，在圖示坐標中，電場方向沿豎直方向，坐標原點O的電勢為零．當小球以2m/s的速率繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動時，細繩上的拉力剛好為零．在小球從最低點運動到最高點的過程中，軌跡上每點的電勢φ隨縱坐標y的變化關系如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2 ． 則下列判斷正確的是（ ）
A.勻強電場的場強大小為3.2×106 v/m
B.小球重力勢能增加最多的過程中，電勢能減少了2.4 J
C.小球做順時針方向的勻速圓周運動
D.小球所受的洛倫茲力的大小為3 N

Answer 1

【答案】B
【解析】A、據(jù)題意和乙圖可知，E= =5×104V/m，故A錯誤；
B、據(jù)題意可知，小球所受的電場力等于重力，洛倫茲力提供向心力，所以小球重力勢能增加最多，電勢能減少最多，大小為：2qφ=2×6×10﹣7×20000J=2.4J，故B正確；
C、以上分析可知，洛倫茲力提供向心力，據(jù)左手定則可知，小球做逆時針運動，故C錯誤；
D、以上可知：mg=Eq，f=qvB= ，聯(lián)立以上解得：f=0.03N，故D錯誤．
故選：B