Question

如圖所示，在Oxyz坐標系所在的空間中，可能存在著勻強電場E或勻強磁場B，也可能兩者都存在．現有一質量為m、電荷量為q的正點電荷沿z軸正方向射入此空間，發現它做速度為v₀的勻速直線運動．若不計此點電荷的重力，則下列關于電場E和磁場B的分布情況中有可能的是（　　）

A．E≠0，B=0，且E沿z軸正方向或負方向

B．E=0，B≠0，且B沿x軸正方向或負方向

C．E≠0，B≠0，B沿x軸正方向，E沿y軸正方向

D．E≠0，B≠0，B沿x軸正方向，E沿y軸負方向

Answer 1

分析：正點電荷沿z軸正方向射入電磁場中，做速度為v₀的勻速直線運動，電場力與洛倫茲力必須平衡，根據左手定則判斷洛倫茲力方向，正電荷所受的電場力方向與場強方向相同．

解答：解：A、E≠0，B=0，電荷只受電場力，合力不可能為零，則該電荷不可能做勻速直線運動，故A錯誤．
B、E=0，B≠0，電荷只受洛倫茲力，速度方向會改變而做勻速圓周運動，不可能做勻速直線運動，故B錯誤．
C、E≠0，B≠0，B沿x軸正方向，E沿y軸正方向，則該電荷受到的電場力和洛倫茲力均沿沿y軸正方向，合力不可能為零，則不可能做勻速直線運動，故C錯誤．
D、E≠0，B≠0，B沿x軸正方向，E沿y軸負方向，電荷所受的電場力方向沿y軸負方向，由左手定則判斷得知，洛倫茲力沿y軸正方向，兩力可能平衡，則該電荷可能做勻速直線運動．故D正確．
故選D

點評：本題一要會運用左手定則判斷洛倫茲力的方向；二要掌握平衡條件：合力為零．