Question

14．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，一質(zhì)量為m的帶電粒子，在場(chǎng)區(qū)內(nèi)的一豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可判斷該帶電質(zhì)點(diǎn)（　�。�

• A． 帶電量為$\frac{mg}{E}$的負(fù)電荷
• B． 沿圓周逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)
• C． 沿圓周順時(shí)針運(yùn)動(dòng)
• D． 運(yùn)動(dòng)的速率為$\frac{E}{B}$

Answer 1

分析 粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可判斷出電場(chǎng)力和重力為平衡力，從而可求出粒子的質(zhì)量并可判斷電場(chǎng)力的方向，結(jié)合電場(chǎng)的方向便可知液滴的電性．根據(jù)洛倫茲力的方向，利用左手定則可判斷液滴的旋轉(zhuǎn)方向；結(jié)合重力與電場(chǎng)力平衡以及粒子在洛倫茲力的作用下的運(yùn)動(dòng)半徑公式，可求出線速度．

解答 解：A、帶電粒子在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知，帶電粒子受到的重力和電場(chǎng)力是一對(duì)平衡力，重力豎直向下，所以電場(chǎng)力豎直向上，與電場(chǎng)方向相反，故可知帶電粒子帶負(fù)電；
由帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，得知電場(chǎng)力和重力大小相等，得：
mg=qE…①
解得：q=$\frac{mg}{E}$，故A錯(cuò)誤；
B、C、洛侖茲力提供向心力，受力方向指抽圓心，由左手定則知粒子沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確；
D、洛侖茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
$qvB=m\frac{{v}^{2}}{R}$
解得：v=$\frac{qBR}{m}$
故D錯(cuò)誤；
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題．復(fù)合場(chǎng)是指電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)并存，或其中某兩種場(chǎng)并存的場(chǎng)．帶電粒子在這些復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須同時(shí)考慮電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力的作用或其中某兩種力的作用，因此對(duì)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式的分析就顯得極為重要．該題就是根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況來判斷受到的電場(chǎng)力情況．