Question

一帶電粒子以初速度v沿垂直于電場(chǎng)線和磁感線的方向，先后穿過(guò)寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)（場(chǎng)強(qiáng)為E）和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B），如圖甲所示．電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為W₁，粒子穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為v₁；若把電場(chǎng)和磁場(chǎng)正交疊加，如圖乙所示，該粒子仍以初速度v穿過(guò)疊加場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為W₂，粒子穿出場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度為v₂，比較W₁和W₂、v₁和v₂的大小（v＜E/B，不計(jì)重力）（ ）

A．W₁＞W(wǎng)₂，v₁＞v₂
B．W₁=W₂，v₁=v₂
C．W₁＜W₂，v₁＜v₂
D．W₁=W₂，v₁＞v₂

Answer 1

【答案】分析：磁場(chǎng)對(duì)粒子的洛倫茲力不做功，只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qEd，d是電場(chǎng)方向上兩點(diǎn)間的距離．粒子在正交的電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由題v＜，不計(jì)重力，qBv＜qE，而在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力qE，分析粒子在兩種情況下沿電場(chǎng)方向的距離大小，判斷做功大小和速度大小．
解答：解：由于v＜，電場(chǎng)力qE＞洛倫茲力qBv，根據(jù)左手定則判斷可知：洛倫茲力有與電場(chǎng)力方向相反的分力，而在電場(chǎng)力粒子只受電場(chǎng)力qE，則第一種情況下，粒子沿電場(chǎng)方向的位移較大，電場(chǎng)力做功較多，根據(jù)動(dòng)能定理可知出射速度較大，故A正確．
故選A
點(diǎn)評(píng)：本題考查分析物體受力情況的能力和對(duì)電場(chǎng)力做功的理解能力．本題要抓住洛倫茲力的特點(diǎn)：洛倫茲力方向總與粒子速度方向垂直，總不做功．