Question

在如图所示的空间中，存在场强为E的匀强电场，同时存在沿x轴负方向，磁感应强度为B的匀强磁场．一质子（电荷量为e）在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动．据此可以判断出（ ）

A．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能减小；沿z轴正方向电势升高
B．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大；沿z轴正方向电势降低
C．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势升高
D．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势降低

Answer

以质子为研究对象，对质子进行受力分析，质子做匀速直线运动，根据平衡条件分析答题．
【解析】
质子受到电场力F=qE与洛伦兹力f=qvB作用而做匀速直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件可得：qE=qvB，电场力与洛伦兹力方向相反；
由左手定则可知，质子所受洛伦兹力竖直向上，则电场力竖直向下，
由于质子带正电，所受电场力的方向与电场强度E的方向相同，
则电场强度E方向沿z轴竖直向下，则沿z轴正方向电势升高；
质子在运动过程中，电场力不做功，因此质子的电势能不变，
故ABD错误，C正确；
故选C．