题目
如图所示为一速度选择器,两极板P、Q之间距-|||-离为d,且P接电源负极,Q接正极;板内有一-|||-磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁-|||-场,一束粒子流以速度v流经磁场时恰好不偏-|||-转(不计重力),则两极板必须加上一定电压-|||-U; 则下列说法中正确的是 ()-|||-P-|||-a v -B.-|||-Q-|||-A. =BVd, 粒子一定带正电-|||-B. =BV, 粒子一定带负电-|||-C. =BVd, 粒子一定从a运动到b-|||-D. =BVd, 粒子可能从b运动到a
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定粒子在速度选择器中的受力情况
粒子在速度选择器中受到电场力和洛伦兹力的作用。由于粒子恰好不偏转，说明这两个力大小相等、方向相反，即 $Eq = qvB$，其中 $E$ 是电场强度，$q$ 是粒子的电荷量，$v$ 是粒子的速度，$B$ 是磁感应强度。
步骤 2：计算电场强度
电场强度 $E$ 可以表示为 $E = \frac{U}{d}$，其中 $U$ 是两极板之间的电压，$d$ 是两极板之间的距离。
步骤 3：联立求解电压 $U$
将电场强度 $E$ 的表达式代入 $Eq = qvB$，得到 $\frac{U}{d}q = qvB$，从而可以解得 $U = Bvd$。
步骤 4：分析粒子的电性和运动方向
由于题目中没有给出粒子的具体电性，所以不能确定粒子一定带正电或负电。但是，根据粒子在速度选择器中不偏转的条件，可以确定粒子一定从a运动到b，因为只有这样，电场力和洛伦兹力才能相互抵消，使粒子沿直线运动。
粒子在速度选择器中受到电场力和洛伦兹力的作用。由于粒子恰好不偏转，说明这两个力大小相等、方向相反，即 $Eq = qvB$，其中 $E$ 是电场强度，$q$ 是粒子的电荷量，$v$ 是粒子的速度，$B$ 是磁感应强度。
步骤 2：计算电场强度
电场强度 $E$ 可以表示为 $E = \frac{U}{d}$，其中 $U$ 是两极板之间的电压，$d$ 是两极板之间的距离。
步骤 3：联立求解电压 $U$
将电场强度 $E$ 的表达式代入 $Eq = qvB$，得到 $\frac{U}{d}q = qvB$，从而可以解得 $U = Bvd$。
步骤 4：分析粒子的电性和运动方向
由于题目中没有给出粒子的具体电性，所以不能确定粒子一定带正电或负电。但是，根据粒子在速度选择器中不偏转的条件，可以确定粒子一定从a运动到b，因为只有这样，电场力和洛伦兹力才能相互抵消，使粒子沿直线运动。