题目
【题文】如图所示,平行板间的匀强电场范围内存在着匀强磁场,带电粒子以速度v0垂直电场从P点射入平行板间,恰好做匀速直线运动,从Q飞出,忽略重力,下列说法正确的是( ) A.磁场方向垂直纸面向里 B.磁场方向与带电粒子的符号有关 C.带电粒子从Q沿QP进入,也能做匀速直线运动 D.粒子带负电时,以速度v1从P沿PQ射入,从Q'飞出,则v1< v0
【题文】如图所示,平行板间的匀强电场范围内存在着匀强磁场,带电粒子以速度v0垂直电场从P点射入平行板间,恰好做匀速直线运动,从Q飞出,忽略重力,下列说法正确的是( )


A.磁场方向垂直纸面向里 |
B.磁场方向与带电粒子的符号有关 |
C.带电粒子从Q沿QP进入,也能做匀速直线运动 |
D.粒子带负电时,以速度v1从P沿PQ射入,从Q'飞出,则v1< v0 |
题目解答
答案
【答案】AD
解析
本题考查带电粒子在复合场(匀强电场和匀强磁场)中的受力平衡问题。关键点在于分析电场力与洛伦兹力的平衡关系,以及磁场方向的判定。需注意:
- 合力为零的条件:电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反。
- 磁场方向由左手定则结合速度方向和电场方向确定,与带电粒子的电性无关。
- 速度变化对受力平衡的影响:速度改变会导致洛伦兹力大小变化,进而破坏平衡。
选项A分析
粒子做匀速直线运动,说明电场力与洛伦兹力平衡。假设电场方向竖直向下,则电场力方向对正电荷向下。根据左手定则,洛伦兹力需向上,结合速度方向(水平向右),磁场方向应为垂直纸面向里。此结论与粒子电性无关,故选项A正确。
选项B分析
磁场方向由电场方向和速度方向决定,与粒子电性无关。无论正负电荷,只要速度方向相同,磁场方向均垂直纸面向里。因此选项B错误。
选项C分析
若粒子反向运动(速度方向向左),洛伦兹力方向变为向下,与电场力方向相同,无法平衡。故选项C错误。
选项D分析
粒子带负电时,电场力方向向上。若速度$v_1 < v_0$,则洛伦兹力$qv_1B$小于电场力$qE$,导致合力向上,粒子向上偏转,最终从$Q'$飞出。故选项D正确。