10．如圖所示為某磁譜儀部分構件的示意圖，永磁鐵提供勻強磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡．宇宙射線中有大量的電子、正電子和質子，當這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是（　�。�
A．電子與正電子的偏轉方向可能相同
B．電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同
C．僅依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質子還是正電子
D．粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小

分析 左手定則的內(nèi)容：伸開左手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向．根據(jù)左手定則的內(nèi)容判斷安培力的方向，當然也可以判定洛倫茲力的方向．
根據(jù)粒子的半徑公式判斷BD選項．

解答 解：A、由于電子與正電子的電性相反，所以它們以相同的方向進入磁場時，受到的洛倫茲力的方向相反，偏轉的方向相反，故A錯誤；
B、根據(jù)帶電粒子的半徑公式：r=$\frac{mv}{qB}$，電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑是否相同，與它們的速度有關，故B錯誤；
C、質子與正電子的電性相同，所以它們以相同的方向進入磁場時，受到的洛倫茲力的方向相同，偏轉的方向相同，僅依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質子還是正電子，故C正確；
D、根據(jù)帶電粒子的半徑公式：r=$\frac{mv}{qB}$，粒子的半徑與粒子的動量成正比，而不是與粒子的動能成正比，故D錯誤．
故選：C．

點評 本題就是考查左手定則的應用，掌握好左手定則即可判斷粒子的受力的方向．注意正負電荷的區(qū)別．
會使用粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式進行判斷．

練習冊系列答案
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20．下列物理量中，哪個是矢量（　　）
A．質量B．加速度C．路程D．平均速率

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1．利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，M、N兩側面會形成電勢差UMN，下列說法中正確的是（　�。�
A．若霍爾元件的載流子是正電荷，則電勢差UMN＜0
B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差UMN＜0
C．僅增大磁感應強度時，電勢差UMN不變
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18．如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距L=0.5m，導軌平面與水平面成θ=37°角，導軌下端連接阻值R=2Ω的電阻，磁感應強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導軌平面．一根質量m=0.2kg的導體棒ab放在兩導軌上，在導軌之間的有效電阻r=2Ω，棒與導軌垂直并保持良好接觸，導體棒與金屬導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
（1）導體棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小；
（2）導體棒做勻速運動時的速度大小；
（3）從導體棒靜止開始沿導軌下滑到剛好開始做勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量Q=1J，則這個過程中導體棒的位移多大？

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5．如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導體閉合線框abcd，邊長ab=2bc，置于方向垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框兩次勻速地進入磁場，兩次完全進入磁場的時間相同，方向均垂直于MN．第一次ab邊平行MN進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框導體橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框導體橫截面的電荷量為q2．則下列關系正確的是（　　）
A．Q1＞Q2B．Q1=Q2C．q1＞q2D．q1=q2

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15．在豎直向下的勻強電場中，帶正電的小球用兩根絕緣細線懸掛于O點和A點，線長均為L，AB線水平，BO線與豎直方向夾角為θ，小球的質量為m，電荷量為q，電場強度大小為E，如圖，現(xiàn)剪斷水平細線，小球將向下擺動到最低點．求：
（1）剪斷AB線以前，BO懸掛的拉力；
（2）當小球運動到最低點時，小球的速度．

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2．如圖所示的平面直角坐標系xOy中，在第一象限內(nèi)存在勻強電場E1（大小和方向未知，圖中未畫出），在第三象限內(nèi)存在電場強度大小為E2（已知）．方向與x軸負方向夾角為53°的勻強電場．一重力不計的帶電粒子，質量為m，帶電量為+q，從第一象限的A點由靜止釋放，A點的坐標為（4l，3l），釋放后粒子剛好從O點進入第三象限，并通過x軸上的B點，B點的坐標為（-5l，0）（已知tan37°=$\frac{3}{4}$），求：
（1）粒子到達O點的速度；
（2）電場強度E1的大小和方向．

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