Question

如圖所示，平行板間有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一帶電粒子（不計(jì)重力）沿垂直于B、E的方向射入，從平行板間射出時(shí)動(dòng)能減少，為了使帶電粒子在平行板間運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能增加，可采用下列哪些方法（　　）

A．增加進(jìn)入時(shí)粒子的速

B．使磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增加

C．改變粒子帶電性質(zhì)

D．使兩板間電壓U增加

Answer 1

分析：首先分析粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力情況，粒子受到電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，無(wú)論粒子電性如何，電場(chǎng)力和洛倫茲力都將方向相反，然后根據(jù)粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)結(jié)合能量關(guān)系分析即可得出答案．

解答：解：
無(wú)論粒子帶何種電荷，由于電場(chǎng)力與洛倫茲力都是方向相反的，而動(dòng)能減少說(shuō)明電場(chǎng)力做了負(fù)功，即電場(chǎng)力小于洛倫茲力，粒子向洛倫茲力的方向偏轉(zhuǎn)了．所以要使動(dòng)能增大，必然減小磁場(chǎng)力或增大電場(chǎng)力． 
A：增大速度，則磁場(chǎng)力增大而電場(chǎng)力不變，動(dòng)能更會(huì)減少．選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B：增大磁感應(yīng)強(qiáng)度即增大了洛倫茲力，不符合上面的分析．選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C：改變電性，兩力同時(shí)反向，磁場(chǎng)力仍大于電場(chǎng)力，所以粒子動(dòng)能仍會(huì)減少．選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D：若使兩板電壓增加，則增加電場(chǎng)強(qiáng)度，即增大電場(chǎng)力，使粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，這樣電場(chǎng)力做正功，所以動(dòng)能會(huì)增大．選項(xiàng)D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng)：該題是速度選擇器一類的題，在速度選擇器中，粒子的受力特點(diǎn)：同時(shí)受到方向相反的電場(chǎng)力和洛倫茲力作用；
粒子能勻速通過(guò)選擇器的條件：電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，即qvB=qE，v=

E

B

，只有速度為

E

B

的粒子才能沿直線勻速通過(guò)選擇器．
若粒子受到的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力不平衡時(shí)，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)：電場(chǎng)力大于洛倫茲力時(shí)，粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，此時(shí)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；電場(chǎng)力小于洛倫茲力時(shí)，粒子將向洛倫茲力反向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能．
思考：還有其他方法嗎？