Question

3．如圖所示，水平地面上方整個(gè)空間都有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，只在虛線右邊空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線左邊有一固定的光滑水平桿，桿右端恰好與虛線重合．有一電荷量為q、質(zhì)量為m的小球套在桿上并從桿左端靜止釋放，帶電小球離開(kāi)桿的右端進(jìn)入正交電、磁場(chǎng)后，開(kāi)始一小段時(shí)間內(nèi)，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
• B． 一定做變加速曲線運(yùn)動(dòng)
• C． 重力勢(shì)能可能減小
• D． 重力勢(shì)能可能增加

Answer 1

分析 首先要對(duì)小球剛進(jìn)入三場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)時(shí)進(jìn)行受力分析，通過(guò)對(duì)重力和洛倫茲力大小的無(wú)法確定上，判斷小球可能上偏，也可能下偏，無(wú)論上偏還是下偏，電場(chǎng)力和重力都會(huì)對(duì)小球做功，可判斷小球做變加速曲線運(yùn)動(dòng)．

解答 解：
小球加速（可判斷小球帶正電）后以一定的速度進(jìn)入右側(cè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域，受到豎直向下的重力、豎直向上洛倫茲力和水平向右的電場(chǎng)力作用，如圖所示．由于洛倫茲力和重力的大小關(guān)系不能確定，所以小球可能向上偏，也可能向下偏，電場(chǎng)力和重力做功，速率發(fā)生變化，洛倫茲力就發(fā)生變化，所以小球的合力是變力，小球做變加速曲線運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能可能增加，也可能減�。�所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)BCD正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 關(guān)于帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)注意以下幾點(diǎn)：
復(fù)合場(chǎng)
（1）．指電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)并存，或其中兩場(chǎng)并存，或分區(qū)存在．（組合場(chǎng)和疊加場(chǎng)）
（2）．電場(chǎng)力和重力對(duì)帶電體做功與路徑無(wú)關(guān)，而磁場(chǎng)力對(duì)帶電體不做功
運(yùn)動(dòng)分析
（1）．當(dāng)帶電體所受合力為零時(shí)，將處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（2）．當(dāng)帶電體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力提供向心力．
（3）．當(dāng)帶電體作受合力大小與方向均變化時(shí)，將作非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．
解題方法及關(guān)鍵
（1）．尋找突破口（程序法：順藤摸瓜，逆向思維法：反其道而行之，）
（2）．畫(huà)好軌跡圖（在畫(huà)圖的基礎(chǔ)上特別注意運(yùn)用幾何知識(shí)尋找關(guān)系）
（3）．巧選力學(xué)規(guī)律（力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解．功能關(guān)系：根據(jù)場(chǎng)力及其它外力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或全過(guò)程中的功能關(guān)系，從而可確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，這條線索不但適用于均勻場(chǎng)，也適用于非均勻場(chǎng)．因此要熟悉各種力做功的特點(diǎn)．在解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，正確分析帶電粒子的受力情況及運(yùn)動(dòng)特征是解題的前提，靈活選用力學(xué)規(guī)律是解題的關(guān)鍵．解決這類題時(shí)一定要注意臨界條件的挖掘：如“恰好”、“最大”、“最多”、“至少”…等關(guān)鍵詞，往往是解題的突破口．）