Question

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)相互垂直，現(xiàn)有一束帶電粒子（不計(jì)重力），以速度v₀沿圖示方向恰能直線穿過(guò)，正確的分析是（　�。�

• A、如果讓平行板電容器左極板為正極，則帶電粒子必須從下向上以v₀進(jìn)入該區(qū)域才能沿直線穿過(guò)
• B、如果帶電粒子以大于v₀的速度沿v₀方向射入該區(qū)域時(shí)，其電勢(shì)能越來(lái)越小
• C、如果帶負(fù)電粒子速度小于v₀，仍沿v₀方向射入該區(qū)域時(shí)，其電勢(shì)能越來(lái)越大
• D、無(wú)論帶正電還是帶負(fù)電的粒子，若從下向上以速度v₀進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，其動(dòng)能都一定增加

Answer 1

分析：粒子以速度v₀沿圖示方向恰能沿著直線穿過(guò)，電場(chǎng)力與洛倫茲力二力必須平衡，不做功，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件、左手定則和動(dòng)能定理分析即可．

解答：解：A、粒子從下向上以v₀恰能沿著直線穿過(guò)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與洛倫茲力二力必須平衡，若電容器左極板為正極，粒子帶正電，電場(chǎng)力方向向右，則洛倫茲力方向必須向左，根據(jù)左手定則判斷可知：帶電粒子的速度方向必須從下向上，同理，若帶電粒子帶負(fù)電，速度方向也必須從下向上，故A正確；
B、如果帶電粒子以大于v₀的速度沿v₀方向射入該區(qū)域時(shí)，若帶電粒子帶正電，由左手定則判斷可知，洛倫茲力方向向右，電場(chǎng)力不變，洛倫茲力增大，粒子向左偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大；相反，若帶電粒子帶負(fù)電，由左手定則判斷可知，洛倫茲力方向向左，電場(chǎng)力不變，洛倫茲力增大，粒子向左偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大；故B錯(cuò)誤．
C、如果帶負(fù)電粒子以小于v₀的速度射入該區(qū)域時(shí)，洛倫茲力小于電場(chǎng)力，故向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，故電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；
D、若從下向上以速度v₀進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，洛倫茲力變的與電場(chǎng)力同向，故向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，故D正確；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng)：本題是速度選擇器的原理問(wèn)題，當(dāng)粒子勻速穿過(guò)時(shí)，洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，當(dāng)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理分析．