Question

空間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，其方向如圖所示，一帶電粒子＋q以初速度垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)射入，則粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況可能是

[　　]

A．沿初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng)

B．在紙平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)

C．在紙平面內(nèi)做軌跡向下彎曲的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D．初始一段在紙平面內(nèi)做軌跡向上(或向下)彎曲的非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

Answer 1

答案：AD
解析：

思路點(diǎn)撥：首先搞清楚以下幾個(gè)問(wèn)題： (1)應(yīng)根據(jù)哪些物理量的關(guān)系來(lái)判定粒子的運(yùn)動(dòng)情況? (2)分析粒子的受力及其特點(diǎn)，判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并說(shuō)明理由． (3)若欲使帶電粒子在此復(fù)合場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)該粒子的電性、帶電量多少、質(zhì)量大小、入射初速度大小有無(wú)限制? 粒子在場(chǎng)中要受到電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，其中電場(chǎng)力為方向豎直向下的恒力；洛倫茲力方向與速度方向垂直且在垂直磁場(chǎng)的紙面內(nèi)，初態(tài)時(shí)其方向?yàn)樨Q直向上，隨速度大小和方向的變化，洛倫茲力也發(fā)生變化． 若初態(tài)時(shí)，電場(chǎng)力和洛倫茲力相等，即qE=Bq，則粒子所受合外力為零，粒子做勻速運(yùn)動(dòng)． 若初態(tài)時(shí)，電場(chǎng)力和洛倫茲力不相等，則粒子所受合外力不為零，方向與初速度方向垂直(豎直向上或豎直向下)，粒子必做曲線運(yùn)動(dòng)．比如粒子向下偏轉(zhuǎn)，其速度方向變化，所受洛倫茲力方向改變；同時(shí)電場(chǎng)力做正功，粒子動(dòng)能增加，速度增大，洛倫茲力大小也變化，此時(shí)粒子所受合外力大小、方向均變化，則粒子所做曲線運(yùn)動(dòng)為非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)． 小結(jié)點(diǎn)評(píng)：(1)判斷帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)共存區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)形式，要根據(jù)其所受合外力的情況和合外力方向與初速度方向的關(guān)系來(lái)確定． (2)若帶電粒子在該復(fù)合場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知，只要入射粒子的初速度，就可以做勻速運(yùn)動(dòng)，與粒子的電性、帶電量的多少、質(zhì)量的大小無(wú)關(guān)．這一點(diǎn)很重要，很多電學(xué)儀器的工作原理都涉及到這方面知識(shí)，比如離子速度選擇器、質(zhì)譜儀、電磁流量計(jì)等．