Question

如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧，一个质量为m，电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是

A．小球一定能从B点离开轨道

B．小球在AC部分不可能做匀速圆周运动

C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H

D．小球到达C点的速度不可能为零

Answer

CD

【解析】

试题分析：若电场力大于重力，由力的合成知识可知，小球不能做圆周运动，所以小球不一定能从B点离开轨道，故A错误；进入复合场时，若电场力和重力相等，小球受弹力和洛伦兹力的合力提供向心力，在AC部分做匀速圆周运动，故B错误；若小球能从B点离开，对全过程运用动能定理得，洛伦兹力不做功，电场力做负功，则重力做正功，知上升的高度一定小于H，故C正确；若小球从A运动到C的速度为零，对A到C运用动能定理得，知重力做功小于电场力做功，即重力小于电场力，小球不会做圆周运动．故D正确．

考点：考查了带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路

1．正确的受力分析

除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析．

2．正确分析物体的运动状态

找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件

带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况．

（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）．

（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动．

（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成