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2 m/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＝10 m/s2。則下列判斷正確的是(　　)

A. 勻強電場的場強大小為3.2×106V/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】BD

【解析】A、由勻強電場的場強公式結合圖像乙，可得，故A錯誤；

B、由功能關系，，即電勢能減少了2.4J，故B正確；

C、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，說明是洛侖茲力提供向心力，由左手定則得小球應該是逆時針方向做圓周運動，故C錯誤；

D、重力和電場力是一對平衡力，有,得,由洛侖茲力提供向心力可知洛侖茲力為，故D正確；

故選BD。