Question

如圖所示的速度選擇器中，存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，帶電粒子（不計(jì)重力）射人場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度為v．下列判斷不正確的是（ ）

A．只有帶正電且以速度v=，才能從S₁孔射入，才能從S₂孔射出
B．若帶電粒子從S₂孔射人，則粒子不可能沿直線穿過場(chǎng)區(qū)
C．如果帶負(fù)電粒子從S₁孔沿圖示方向以速度v＜射人，那么其電勢(shì)能將逐漸減少
D．無論是帶正電還是帶負(fù)電的粒子，若從S₂孔沿虛線射人，其動(dòng)能都一定增加

Answer 1

【答案】分析：在速度選擇器中，存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)，帶電粒子進(jìn)入其中后受到電場(chǎng)力和洛倫茲力，只有兩力平衡，粒子才能從S₁孔射入，從S₂孔射出．由左手定則判斷洛倫茲力方向．
解答：解：A、若帶電粒子帶負(fù)電，受到的洛倫豎直向下，電場(chǎng)力豎直向上，且qvB=qE，即速度v=，該電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也從S₁孔射入，從S₂孔射出．故A錯(cuò)誤．
B、若帶電粒子從S₂孔射人，若是正電荷，所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力均向下，向下偏轉(zhuǎn)；若是負(fù)電荷，所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力均向上，向上偏轉(zhuǎn)．故粒子不可能沿直線穿過場(chǎng)區(qū)．故B正確．
C、帶負(fù)電粒子從S₁孔沿圖示方向以速度v＜射人，則電場(chǎng)力qE＞洛倫茲力qvB，粒子將向上偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小．故C正確．
D、無論是帶正電還是帶負(fù)電的粒子，若從S₂孔沿虛線射人，電場(chǎng)力將做正功，電勢(shì)能增大．故D正確．
本題選故錯(cuò)誤的，故選A
點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)速度選擇器工作的理解能力，根據(jù)qvB=qE，即速度v=，可見此式與電荷的質(zhì)量、電荷量無關(guān)，但與速度方向有關(guān)．