Question

13．如圖所示，兩平行金屬板中間有相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向射入兩板間，從右側(cè)射出時(shí)它的動(dòng)能減少了，不計(jì)重力．為了使帶電粒子的動(dòng)能增加，下列辦法可行的是（　　）

• A． 減小勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)
• B． 增大勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)
• C． 減小勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
• D． 增大勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

Answer 1

分析 首先分析粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力情況，粒子受到電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，無論粒子電性如何，電場(chǎng)力和洛倫茲力都將方向相反，然后根據(jù)粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)結(jié)合能量關(guān)系分析即可得出答案．

解答 解：
無論粒子帶何種電荷，由于電場(chǎng)力與洛倫茲力都是方向相反的，而動(dòng)能減少說明電場(chǎng)力做了負(fù)功，即電場(chǎng)力小于洛倫茲力，粒子向洛倫茲力的方向偏轉(zhuǎn)了．所以要使動(dòng)能增大，必然減小磁場(chǎng)力或增大電場(chǎng)力．
A：減小電場(chǎng)強(qiáng)度即減小電場(chǎng)力，使粒子向磁場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，這樣電場(chǎng)力做負(fù)功，所以動(dòng)能會(huì)減�。�選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
B：增加電場(chǎng)強(qiáng)度即增大電場(chǎng)力，使粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，這樣電場(chǎng)力做正功，所以動(dòng)能會(huì)增大．選項(xiàng)B正確．
C：減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，即減小了洛倫茲力，則偏向電場(chǎng)力方向，導(dǎo)致電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能會(huì)增大．選項(xiàng)C正確．
D：增大磁感應(yīng)強(qiáng)度即增大了洛倫茲力，電場(chǎng)力做負(fù)功，則動(dòng)能會(huì)減�。�選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 該題是速度選擇器一類的題，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；
粒子能勻速通過選擇器的條件：電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，即qvB=qE，v=$\frac{E}{B}$，只有速度為$\frac{E}{B}$的粒子才能沿直線勻速通過選擇器．
若粒子受到的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力不平衡時(shí)，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)：電場(chǎng)力大于洛倫茲力時(shí)，粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，此時(shí)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；電場(chǎng)力小于洛倫茲力時(shí)，粒子將向洛倫茲力反向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能．
思考：還有其他方法嗎？