Question

14．如圖所示，M、N是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔O′，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在M、N兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E，從兩板左側(cè)中點(diǎn)O處射入一束帶電粒子（不計(jì)重力），這些帶電粒子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從O′孔射出后分成兩束a，b，則下列判斷正確的是（　　）

• A． 這兩束帶電粒子的速度一定不相同
• B． 這兩束帶電粒子的電性一定相同
• C． 這兩束帶電粒子的電荷一定不相同
• D． M、N兩極間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定由N指向M

Answer 1

分析 離子在復(fù)合場(chǎng)中沿水平方向直線通過故有qE=qvB，所以v=$\frac{E}{B}$；二束正離子的在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同，根據(jù)r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m}{q}$×$\frac{E}{{B}^{2}}$可知比荷一定不相同．根據(jù)洛倫茲力的方向可以判定電場(chǎng)力的方向從而判定電場(chǎng)的方向．

解答 解：AB、二束粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況相同，即沿水平方向直線通過故有qE=qvB，
所以v=$\frac{E}{B}$，故二束粒子的速度一定相同，而等式兩邊電量可約去，因此帶電粒子的電量或電性無(wú)法確定是否相同．故AB錯(cuò)誤．
C、二束粒子在磁場(chǎng)中有qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，故r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m}{q}$×$\frac{E}{{B}^{2}}$，由于二束粒子的在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同，故比荷一定不相同，故C正確；
D、根據(jù)左手定則，結(jié)合電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，則有不論帶正電還是負(fù)電，NM間的電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是由M指向N，D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 速度選擇器是利用電場(chǎng)力等于洛倫茲力的原理進(jìn)行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性．