Question

14．如圖所示，帶電平行板間存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面里，某帶電粒子（重力不計(jì)）以速度v₀從P點(diǎn)沿兩極板中軸線(xiàn)射入，恰好沿中軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)并從Q飛出．下列說(shuō)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(zhì)有關(guān)
• C． 若帶電粒子以速度v₀從Q沿QP射入，將沿直線(xiàn)從P點(diǎn)飛出
• D． 若該粒子帶正電，以速度v₁從P沿PQ射入，結(jié)果從Q′飛出，則v₁＜v₀

Answer 1

分析 粒子進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)后沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可知粒子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力是一對(duì)平衡力，解決此題可以先假設(shè)粒子的電性，來(lái)判斷磁場(chǎng)的方向．分析粒子能否沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，就是分析洛倫茲力與電場(chǎng)力的大小，從而判斷粒子的偏轉(zhuǎn)方向．

解答 解：A、當(dāng)粒子在正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力和洛倫茲力等大且方向相反．假設(shè)帶電粒子帶正電，由左手定則可判斷，粒子將受到的應(yīng)為豎直向上洛倫茲力，所以電場(chǎng)力豎直向下的，電場(chǎng)的方向應(yīng)向下，則上極帶正電，若帶負(fù)電，則洛倫茲力向下，則電場(chǎng)力向上，上極仍帶正電，選項(xiàng)A正確．
B、改變粒子的電性，其他條件不變的情況下，電場(chǎng)力和洛倫茲力的方向同時(shí)改為反向，粒子的合力仍為零．所以電場(chǎng)方向與帶電粒子的正負(fù)無(wú)關(guān)．選項(xiàng)B錯(cuò)誤．
C、帶電粒子從Q沿QP進(jìn)入，所受的電場(chǎng)力方向不變，而洛倫茲力方向會(huì)變?yōu)榕c電場(chǎng)力相同，此時(shí)帶電粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)．選項(xiàng)C錯(cuò)誤．
D、粒子帶正電時(shí)，將受到向上的電場(chǎng)力和向下的洛倫茲力，當(dāng)速度為v₀時(shí)，電場(chǎng)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(chǎng)力，過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，則導(dǎo)致飛出的速度要大于v₀．選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 該題綜合了電場(chǎng)和磁場(chǎng)的內(nèi)容，解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是正確判斷洛倫茲力和電場(chǎng)力的大小及方向，要熟練的應(yīng)用左手定則來(lái)分析問(wèn)題．