Question

10．如圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率$v=\frac{E}{B}$，那么（　　）

• A． 帶正電粒子必須沿虛線方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過(guò)
• B． 帶負(fù)電粒子必須沿虛線方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，才能沿直線通過(guò)
• C． 不論粒子電性如何，沿虛線方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都能沿直線通過(guò)
• D． 不論粒子電性如何，沿虛線方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，都不能沿直線通過(guò)

Answer 1

分析 帶電粒子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，才能沿直線通過(guò)，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向，確定兩個(gè)力能否平衡，即可判斷粒子能否沿直線運(yùn)動(dòng)．

解答 解：A、帶正電粒子沿平行虛線方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，所受的電場(chǎng)力豎直向下，由左手定則判斷可知，洛倫茲力方向豎直向上，兩個(gè)力能平衡，粒子能沿直線通過(guò)；
若帶正電粒子平行虛線方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，洛倫茲力方向豎直向下，與電場(chǎng)力方向相同，兩力不能平衡，則粒子向下偏轉(zhuǎn)；
故帶正電粒子沿虛線方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，一定能沿直線通過(guò)，但入射點(diǎn)可以偏上或者偏下，故A正確．
B、帶負(fù)電粒子沿平行虛線方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，所受的電場(chǎng)力豎直向上，由左手定則判斷可知，洛倫茲力方向豎直向上，兩個(gè)力不能平衡，則粒子向上偏轉(zhuǎn)；故B錯(cuò)誤；
C、由選項(xiàng)A的分析可知，帶正電粒子沿虛線方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，一定能沿直線通過(guò)；
帶負(fù)電粒子沿虛線方向從左側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)力和洛侖茲力都方向，同樣平衡，故也一定能沿直線通過(guò)；
故C正確；
D、由選項(xiàng)B的分析可知，帶正電粒子沿虛線方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，一定不能沿直線通過(guò)；
帶負(fù)電粒子沿虛線方向從右側(cè)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)力和洛侖茲力方向都向上，依然相同，同樣不平衡，故也一定不能沿直線通過(guò)；故D正確；
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)速度選擇器工作原理的理解，由qE=qvB得，v=$\frac{E}{B}$，此結(jié)論與帶電粒子的電性、電量無(wú)關(guān)．