三个相同的带电小球1、2、3,在重力场中从同一高度由静止开始落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场.设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3,忽略空气阻力,则( )A. E1=E2=E3B. E1>E2=E3C. E1<E2=E3D. E1>E2>E3
问题描述:
三个相同的带电小球1、2、3,在重力场中从同一高度由静止开始落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场.设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3,忽略空气阻力,则( )
A. E1=E2=E3
B. E1>E2=E3
C. E1<E2=E3
D. E1>E2>E3
答
小球1受到竖直向下的重力与水平方向的电场力的作用,两个力都都对小球做功;小球2受到重力、与速度的方向始终垂直的洛伦兹力作用,作用重力做功;小球3只受到重力作用,重力做功.三种情况下重力做的功相等,所以小球1落地时的动能最大,小球2与小球3落地时的动能相等.即E1>E2=E3.
故选:B
答案解析:小球在三种不同的情况下运动,对它们进行受力分析,并找出有哪些力做功,然后使用动能定理说明即可.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动.
知识点:该题设置了三种情景,其本质是考查洛伦兹力做功的特点,只要记住:洛伦兹力始终与带电粒子运动的方向垂直,对运动的电荷不做功即可.