Question

14．如圖所示，帶電平行板間存在著正交的勻強電場和勻強磁場，磁場方向垂直紙面里，某帶電粒子（重力不計）以速度v₀從P點沿兩極板中軸線射入，恰好沿中軸線運動并從Q飛出．下列說法正確的是（　�。�

• A． 上極板帶正電
• B． 極板帶電情況與該粒子的帶電性質有關
• C． 若帶電粒子以速度v₀從Q沿QP射入，將沿直線從P點飛出
• D． 若該粒子帶正電，以速度v₁從P沿PQ射入，結果從Q′飛出，則v₁＜v₀

Answer 1

分析 粒子進入電場與磁場的復合場后沿直線運動，可知粒子受到的電場力和洛倫茲力是一對平衡力，解決此題可以先假設粒子的電性，來判斷磁場的方向．分析粒子能否沿直線運動，就是分析洛倫茲力與電場力的大小，從而判斷粒子的偏轉方向．

解答 解：A、當粒子在正交的電場和磁場的區(qū)域內做直線運動時，電場力和洛倫茲力等大且方向相反．假設帶電粒子帶正電，由左手定則可判斷，粒子將受到的應為豎直向上洛倫茲力，所以電場力豎直向下的，電場的方向應向下，則上極帶正電，若帶負電，則洛倫茲力向下，則電場力向上，上極仍帶正電，選項A正確．
B、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改為反向，粒子的合力仍為零．所以電場方向與帶電粒子的正負無關．選項B錯誤．
C、帶電粒子從Q沿QP進入，所受的電場力方向不變，而洛倫茲力方向會變?yōu)榕c電場力相同，此時帶電粒子將發(fā)生偏轉．選項C錯誤．
D、粒子帶正電時，將受到向上的電場力和向下的洛倫茲力，當速度為v₀時，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，過程中電場力做正功，則導致飛出的速度要大于v₀．選項D錯誤．
故選：A．

點評 該題綜合了電場和磁場的內容，解決此類問題的關鍵是正確判斷洛倫茲力和電場力的大小及方向，要熟練的應用左手定則來分析問題．