Question

如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。在a点由静止释放一带正电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是曲线上离MN板最远的点。已知微粒的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，不计微粒所受空气阻力，则下列说法中正确的是

A．微粒在a点时加速度方向竖直向下

B．微粒在c点时电势能最大

C．微粒运动过程中的最大速率为

D．微粒到达b点后将沿原路径返回a点

Answer

A

【解析】

试题分析：微粒在a点时，速度为0，故洛伦兹力为0，微粒受到的重力与电场力的方向都是向下的，故此时微粒的加速度方向竖直向下，选项A正确；当微粒由a运动到c点时，电场力做正功，电势能减小，即微粒在c点的电势能最小，选项B错误；微粒在c点时的动能最大，速度最大，如果选项C正确，则存在mg+Eq=Bqv，即说微粒在c点时受到的重力、电场力和洛伦兹力是平衡的，由于微粒在c点做的是曲线运动，其向心力竖直向上，故这三个力不是平衡力，故上式是不成立的，选项C错误；微粒到达b后，再向下运动。又会受到向右的洛伦兹力，所以它会向右偏转，而不会沿原路返回到a点，选项D错误。

考点：带电微粒在重力场、电场与磁场中的运动。

【名师点晴】微粒在最低点c时，应用牛顿第二定律得：Bqv—mg—Eq=m，所以欲求出最大的速度还需要知道曲线运动的半径大小，这个物理量是题中没有的；洛伦兹力对微粒不做功，因为洛伦兹力总是与微粒的速度方向是垂直的。