题目
[题目]在M、N两条长直导线所在的平面内,一-|||-带电粒子的运动轨迹示意图如图所示.已知两条导-|||-线M、N只有一条导线中通有恒定电流,另一条导-|||-线中无电流,关于电流、电流方向和粒子带电情况-|||-及运动的方向,说法正确的是 ()-|||-①M中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从a-|||-点向b点运动-|||-②M中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从b-|||-点向a点运动-|||-③N中通有自下而上的恒定电流,带正电的粒子从b-|||-点向a点运动-|||-④N中通有自下而上的恒定电流,带负电的粒子从a-|||-点向b点运动.-|||-a N-|||-M-|||-b-|||-A.只有①②正确-|||-B.只有③④正确-|||-C.只有①③正确-|||-D.只有②④正确
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定电流方向
根据带电粒子的运动轨迹，靠近导线M处，粒子的偏转程度大，说明靠近M处偏转的半径小。根据洛伦兹力提供电子偏转的向心力，$qvB=\dfrac {m{v}^{2}}{r}$，圆周运动的半径$x=\dfrac {mv}{qB}$，粒子速率不变，偏转半径变小，说明B变强，又靠近通电直导线的地方磁场强，故只有M中通电流。
步骤 2：确定粒子的带电情况和运动方向
当M通向下电流，利用右手螺旋定则可判，在MN中的磁场为垂直直面向外。根据曲线运动的特点，合外力指向弧内，则洛伦兹力指向右侧。根据左手定则可以判断，带正电的粒子从b点向a点运动，带负电的粒子从a点向b点运动。
根据带电粒子的运动轨迹，靠近导线M处，粒子的偏转程度大，说明靠近M处偏转的半径小。根据洛伦兹力提供电子偏转的向心力，$qvB=\dfrac {m{v}^{2}}{r}$，圆周运动的半径$x=\dfrac {mv}{qB}$，粒子速率不变，偏转半径变小，说明B变强，又靠近通电直导线的地方磁场强，故只有M中通电流。
步骤 2：确定粒子的带电情况和运动方向
当M通向下电流，利用右手螺旋定则可判，在MN中的磁场为垂直直面向外。根据曲线运动的特点，合外力指向弧内，则洛伦兹力指向右侧。根据左手定则可以判断，带正电的粒子从b点向a点运动，带负电的粒子从a点向b点运动。