Question

如圖所示，帶電粒子以水平速度v₀垂直進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中，穿出電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則粒子的徑跡、v與v₀的大小關(guān)系為（　　）

• A．要使粒子能沿直線運(yùn)動(dòng)，正電荷應(yīng)從左邊射入，負(fù)電荷應(yīng)從右邊射入
• B．當(dāng)v0=

  E

  B

  時(shí)，粒子沿直線運(yùn)動(dòng)，且v=v₀
• C．當(dāng)v0＜

  E

  B

  時(shí)，粒子沿曲線運(yùn)動(dòng)，且v＞v₀
• D．當(dāng)v0＞

  E

  B

  時(shí)，粒子將向上運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：粒子進(jìn)入后，受到電場(chǎng)力和洛倫茲力共同作用．不論粒子帶正電還是負(fù)電，要沿直線通過該復(fù)合場(chǎng)，洛倫茲力和電場(chǎng)力應(yīng)等大反向，必有：qE=Bqv₀，解得v0=

E

B

．

解答：解：A、若是正電荷，從左端進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)，則洛倫茲力向上，電場(chǎng)力向下．如電場(chǎng)力與洛倫茲力等大，則能沿直線通過；若是負(fù)電荷，從左端進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)洛倫茲力向下，電場(chǎng)力向上，若等大則也可以沿直線通過．故A錯(cuò)誤．
B、如粒子沿直線通過，電場(chǎng)力與洛倫茲力等大反向，由有qE=Bqv₀，即v0=

E

B

．所以當(dāng)v0=

E

B

沿直線穿過，又因?yàn)樵趶?fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力不做功，粒子沿電場(chǎng)方向無位移，故電場(chǎng)力也不做功，故v=v₀，故B正確．
C、當(dāng)v0＜

E

B

，洛倫茲力小于電場(chǎng)力，正電荷粒子會(huì)向上偏，即沿電場(chǎng)方向上有位移．電場(chǎng)力對(duì)離子做正功，所以v＞v₀，故C正確．
D、當(dāng)v0＞

E

B

時(shí)，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，粒子將向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故答案為：BC

點(diǎn)評(píng)：該題模型是“速度選擇器”，并考查動(dòng)能定理，難度不大．