Question

勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行紙面由下至上，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面由里向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，速度為vo的帶負(fù)電的粒子以垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向射入場(chǎng)區(qū)，恰好不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．則以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．若入射粒子的速度v＞vo，而其他條件保持不變，則粒子將向上偏轉(zhuǎn)、且速度減小
B．若使磁感應(yīng)強(qiáng)度增大而其他條件不變，則粒子將向下偏轉(zhuǎn)且運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線
C．若使電場(chǎng)強(qiáng)度增大而其他條件保持不變，則粒子將向下偏轉(zhuǎn)且速度增大
D．若使粒子的帶電荷量增大而其他條件保持不變，則粒子將向下偏轉(zhuǎn)

Answer 1

【答案】分析：首先根據(jù)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可判斷粒子的電場(chǎng)力和洛倫茲力相等，即可得知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．再分別假設(shè)粒子帶正電或負(fù)電，可知電場(chǎng)的方向，并發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)的方向與電性無(wú)關(guān)．
解答：解：根據(jù)題意可知，負(fù)電荷受到洛倫茲力豎直向上，電場(chǎng)力豎直向下，為使粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，粒子所受到電場(chǎng)力和洛倫茲力是平衡力，即為qvB=qE，所以電場(chǎng)與磁場(chǎng)的關(guān)系為：E=vB，
A、若入射粒子的速度v＞v_o，而其他條件保持不變，則粒子將向上偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則粒子的速度減小，所以選項(xiàng)A正確．
B、若使磁感應(yīng)強(qiáng)度增大而其他條件不變，則受到向上的洛倫茲力大于向上的電場(chǎng)力，導(dǎo)致粒子向上偏轉(zhuǎn)，且運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，故B錯(cuò)誤，
C、若使電場(chǎng)強(qiáng)度增大而其他條件保持不變，則粒子受到的電場(chǎng)力大于洛倫茲力，則將向下偏轉(zhuǎn)，由于電場(chǎng)力做正功，導(dǎo)致速度增加，故選項(xiàng)C正確．
D、若使粒子的帶電荷量增大而其他條件保持不變，電場(chǎng)力與洛倫茲力均增大，但兩力依然平衡，則不偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤；
故選AC．
點(diǎn)評(píng)：在速度選擇器中，粒子的受力特點(diǎn)：同時(shí)受到方向相反的電場(chǎng)力和洛倫茲力作用；
粒子能勻速通過(guò)選擇器的條件：電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，即qvB=qE，v=，只有速度為的粒子才能沿直線勻速通過(guò)選擇器．
若粒子從反方向射入選擇器，所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力方向相同，粒子必定發(fā)生偏轉(zhuǎn)．