题目
一电子和一α粒子从铅盒上的小孔O竖直向上射出后,一电子和一α粒子从铅盒上的小孔O竖直向上射出后,


题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查带电粒子在复合场(电场和磁场)中的运动规律,涉及电场力、洛伦兹力的平衡条件及偏转方向的判断。
解题核心思路:
- 受力平衡条件:若粒子沿直线打到a点,则电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。
- 速度差异影响:电子速度是α粒子的10倍,导致两者受力平衡条件不同,偏转方向相反。
- 方向判定:结合电场方向、磁场方向及粒子电性,利用左手定则判断洛伦兹力方向。
破题关键点:
- 确定a点粒子的平衡条件:通过选项中电场和磁场方向,分析α粒子或电子是否满足平衡。
- 推导另一粒子的偏转方向:根据速度差异,判断另一粒子是否因受力不平衡而偏转到b点。
选项分析
选项C:电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里
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α粒子受力分析:
- 电场力:正电荷,方向向右($F_E = qE$)。
- 洛伦兹力:速度方向竖直向上,磁场方向向里,由左手定则得力向左($F_B = qvB$)。
- 平衡条件:$qE = qvB \Rightarrow v = \dfrac{E}{B}$,α粒子速度较小,满足平衡,沿直线打到a点。
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电子受力分析:
- 电场力:负电荷,方向向左($F_E = -eE$)。
- 洛伦兹力:速度方向竖直向上,磁场方向向里,由左手定则(注意电子带负电)得力向右($F_B = evB$)。
- 受力比较:电子速度为$10v$,$F_B = e(10v)B = 10eBv$,远大于$F_E = eE$,故总力向右,电子向右偏转打到b点。
其他选项错误分析
- 选项A、D:电场与磁场方向组合导致α粒子和电子无法同时满足平衡条件。
- 选项B:虽然α粒子可能平衡,但电子会向左偏转,无法到达b点。