Question

15．如圖所示，平行板間的勻強電場范圍內(nèi)存在著勻強磁場（圖中未畫出），帶電粒子從P點以垂直于電場方向的速度v₀射入平行板間，恰好做勻速直線運動，從Q飛出．忽略重力．則（　�。�

• A． 磁場方向垂直紙面向外
• B． 磁場方向與帶電粒子的電性無關(guān)
• C． 帶電粒子從Q沿QP進入，也能做勻速直線運動
• D． 若粒子帶負電，以速度v₁從P沿PQ射入，從Q'飛出，則v₁＜v₀

Answer 1

分析 粒子進入電場與磁場的復合場后沿直線運動，可知粒子受到的電場力和洛倫茲力是一對平衡力，解決此題可以先假設(shè)粒子的電性，來判斷磁場的方向．分析粒子能否沿直線運動，就是分析洛倫茲力與電場力的大小，從而判斷粒子的偏轉(zhuǎn)方向，由動能定理分析射出場區(qū)的速度與初速度的關(guān)系．

解答 解：A、假設(shè)帶電粒子帶正電，粒子將受到豎直向下的電場力，所以洛倫茲力應為豎直向上，由左手定則可判斷，磁場的方向應垂直于紙面向里．故A錯誤．
B、當粒子在正交的電場和磁場的區(qū)域內(nèi)做勻速直線運動時，電場力和洛倫茲力大小相等，且方向相反．改變粒子的電性，其他條件不變的情況下，電場力和洛倫茲力的方向同時改為反向，粒子的合力仍為零．所以磁場方向與帶電粒子的正負無關(guān)，故B正確．
C、帶電粒子從Q沿QP進入，所受的電場力方向不變，而洛倫茲力方向會變?yōu)榕c電場力相同，此時帶電粒子將發(fā)生向下偏轉(zhuǎn)．故C錯誤．
D、粒子帶負電時，將受到向上的電場力和向下的洛倫茲力，當速度為v₀時，電場力和洛倫茲力大小相等，即有 qE=qv₀B，v₀=$\frac{E}{B}$；粒子從Q′飛出，可判斷電場力要大于洛倫茲力，即有qE＞qv₁B，v₁＜$\frac{E}{B}$，可得v₁＜v₀．故D正確．
故選：BD．

點評 該題綜合了電場和磁場的內(nèi)容，解決此類問題的關(guān)鍵是正確判斷洛倫茲力和電場力的大小及方向，要熟練的應用左手定則來分析問題．