Question

在空間中同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向和大小均未知，如圖所示．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣線懸掛在一點(diǎn)，小球在水平面上以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，順著電場(chǎng)強(qiáng)方向觀察，小球向順時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)，這時(shí)線與豎直方向夾角為θ，線上拉力為零．下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．小球帶負(fù)電荷，電量為q=mg/E

B．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上

C．突然撤去磁場(chǎng)后，小球?qū)⒆鲐Q直平面內(nèi)的擺動(dòng)

D．突然撤去磁場(chǎng)后，小球在速度方向和絕緣線決定的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：由題意可知，只有電場(chǎng)力與重力相等時(shí)，僅僅由洛倫茲力提供向心力，此時(shí)繩子才沒(méi)有力作用，結(jié)合電場(chǎng)力的方向，可確定粒子的電性，再根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的方向，與左手定則可知，磁場(chǎng)的方向，若撤去磁場(chǎng)后，小球在拉力、重力及電場(chǎng)力作用下，繞懸掛點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而即可求解．

解答：解：由題意可知，電場(chǎng)力與重力等值反向時(shí)，只由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，
A、因電場(chǎng)力豎直向上，而電場(chǎng)線又豎直向上，所以小球帶正電，且電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=

mg

q

，故A錯(cuò)誤；
B、因順著電場(chǎng)強(qiáng)方向觀察，小球向順時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)，結(jié)合左手定則可知，洛倫茲力指向圓心，則磁場(chǎng)方向豎直向下，故B錯(cuò)誤；
C、突然撤去磁場(chǎng)后，小球仍受到重力、電場(chǎng)力，還受到繩子的拉力，因電場(chǎng)力與重力相等，所以小球相當(dāng)于只有拉力，從而繞懸掛點(diǎn)在速度方向和絕緣線決定的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng)：考查小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件，掌握其運(yùn)動(dòng)的受力情況，注意重力與電場(chǎng)力總是相等，是解題的關(guān)鍵之處，同時(shí)掌握左手定則的應(yīng)用．