Question

带电粒子处于匀强电场和匀强磁场共存的复合场中，不考虑重力作用。下列说法中正确的是( ) A. 若带电粒子的

带电粒子处于匀强电场和匀强磁场共存的复合场中，不考虑重力作用。下列说法中正确的是( )
A. 若带电粒子的初速度为零，则带电粒子一定做匀变速直线运动
B. 若带电粒子的初速度为零，则带电粒子可能做曲线运动
C. 若带电粒子的初速度不为零，则带电粒子可能做匀速直线运动
D. 若带电粒子的初速度不为零，则带电粒子可能做匀变速曲线运动
答案是BCD请写出详细的解答过程

Answer 1

简单的说，运动由三部分叠加：
沿磁场方向，初速度即为其初速度该方向分量，加速度看有无该方向电场分量
垂直磁场方向速度分为 只与场大小比例有关的匀速直线运动 以及 还与其荷质比有关的匀速圆周运动的叠加，后者初速即为原该方向初速分量减去前者速度(即有可能为零)，加速度即圆周运动加速度(如果圆周运动速度不为零的话才存在)

则
A显然不可能，初速度为零说明必存在圆周运动部分，圆周运动部分加速度方向不定，所以不可能匀变速
B没声明加速度，任意包含圆周运动部分的非特定情况即可
C简单的说，就是初速度的洛仑兹力恰好和全部电场力抵消，即前面所述的无沿磁场方向电场分量且无圆周运动的情况
D简单的说，就是初速度的洛仑兹力恰好和垂直于磁场方向的电场力分量抵消，即存在沿磁场方向电场分量且无圆周运动的情况

另，详细的运动分析过程如下
1。先考虑垂直于磁场方向的运动，因为磁场力只会受影响这个方向的速度影响
2。计算能使洛仑兹力 刚好抵消其余所有外力垂直于磁场方向分量的合力 的速度大小和方向
3。将粒子放在该速度的惯性参照系中，得到另一个初速度
4。在该参照系下的粒子，只受洛仑兹力以及竖直于磁场方向的力，即做垂直于磁场方向的圆周运动以及沿磁场方向的匀加速运动
5。再将参照系换回到原参照系，即得带电粒子运动状态。

Answer 2

A 根据洛伦兹力公式f洛=qvb知v=0所以f=0 带电粒子只受电场力作用 不能做直线运动 错
B 由A的分析知对
C 如果初速度不为零 且匀强电场和匀强磁场互相垂直时（参考速度选择器）只要使带电粒子受力f洛=F电=qvb=Eq做匀速直线运动 对
D 只要带电粒子所受的合力和速度垂直即可满足题意 对

追问

为什么只受电场力作用就不能做直线运动,还有,即使一开始速度为零,但后来在运动时不就有速度了吗,洛伦兹力怎么会没有呢,还有带电粒子所受的合力和速度垂直,速度改变,洛伦兹力就会变,怎么做到?

追答

A 我看错题目了... 如果两种力同向 由f洛=qvb可知随着运动过程速度不断增大 合力也是在不断增大的 a也在不断增大 所以不做匀加速直线运动

D 因为合力和速度方向垂直的话速度的大小不改变 洛伦兹力也不变

追问

D：但洛伦兹力方向改变了啊

Answer 3

如果带电粒子初速度为0，初始时不受到洛仑兹力，但受到电场力。电场力作用一段时间后带电粒子将具有一定的速度。如果磁场方向与电场方向平行，那么带电粒子速度方向也会与磁场方向平行，因而不受到洛仑兹力而做匀加速直线运动。如果磁场方向不与电场方向平行，洛仑兹力的作用方向垂直于速度方向，因此将使带电粒子做曲线运动。因此A错B对。
如果带电粒子初速度不为零，若电场力能与洛仑兹力相平衡（即速度选择器的情况），则带电粒子将做匀速直线运动。因此C对。
个人认为D是错的。匀变速曲线运动要求加速度大小和方向恒定不变，根据牛顿第二定律，带电粒子所受的合外力大小和方向也要恒定不变。显然电场力大小和方向是恒定的，因此要求洛仑兹力的大小和方向也要恒定不变。如果洛仑兹力为0，那么需要带电粒子速度方向始终平行于磁场方向，而磁场方向是不变的，因此带电粒子只能做直线运动，不能做曲线运动；如果洛仑兹力不为0，那么由于带电粒子做曲线运动，带电粒子的速度方向时刻发生变化，洛仑兹力的方向也要时刻发生变化，也不能做匀变速曲线运动。

Answer 4

考虑磁场和电场的方向和强度问题。分几种情况，电场直接作用于粒子，磁场是运动后才作用。所以就有几种可能了。那就是匀速直线、变速直线、变速曲线。如果粒子运动方向也就是磁场和电场水平那就是变速直线（加速），磁场和电场垂直那就复杂了，但无外乎变速曲线、变速直线、匀速直线

Answer 5

a

追问

A绝对是错的

追答

c