Question

如圖所示，平行板間的勻強(qiáng)電場范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場，帶電粒子以速度v₀ 垂直電場從P點(diǎn)射入平行板間，恰好沿紙面勻速直線運(yùn)動(dòng)，從Q點(diǎn)飛出，忽略重力，下列說法正確的是（　　）

• A、磁場方向與帶電粒子所帶電荷的種類有關(guān)
• B、磁場方向一定垂直紙面向里
• C、帶電粒子從Q沿QP射入，也能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
• D、粒子帶負(fù)電時(shí)，以速度v₁從P沿PQ射入，從Q’飛出，則v₀＜v₁

Answer 1

分析：粒子進(jìn)入電場與磁場的復(fù)合場后沿直線運(yùn)動(dòng)，可知粒子受到的電場力和洛倫茲力是一對(duì)平衡力，解決此題可以先假設(shè)粒子的電性，來判斷磁場的方向．分析粒子能否沿直線運(yùn)動(dòng)，就是分析洛倫茲力與電場力的大小，從而判斷粒子的偏轉(zhuǎn)方向．

解答：解：A：當(dāng)粒子在正交的電場和磁場的區(qū)域內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力和洛倫茲力等大且方向相反．改變粒子的電性，其他條件不變的情況下，電場力和洛倫茲力的方向同時(shí)改為反向，粒子的合力仍為零．所以磁場方向與帶電粒子的正負(fù)無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
B：假設(shè)帶電粒子帶正電，粒子將受到豎直向下的電場力，所以洛倫茲力應(yīng)為豎直向上，由左手定則可判斷，磁場的方向應(yīng)垂直于紙面向里．選項(xiàng)B正確．
C：帶電粒子從Q沿QP進(jìn)入，所受的電場力方向不變，而洛倫茲力方向會(huì)變?yōu)榕c電場力相同，此時(shí)帶電粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)．選項(xiàng)C錯(cuò)誤．
D：粒子帶負(fù)電時(shí)，將受到向上的電場力和向下的洛倫茲力，當(dāng)速度為v₀時(shí)，電場力和洛倫茲力大小相等；粒子從Q’飛出，可判斷洛倫茲力小于電場力，此時(shí)的速度要小于v₀．選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：該題綜合了電場和磁場的內(nèi)容，解決此類問題的關(guān)鍵是正確判斷洛倫茲力和電場力的大小及方向，要熟練的應(yīng)用左手定則來分析問題．