Question

12．如圖所示，在平行金屬板A、B間分布著正交的勻強電場和勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里．一個質(zhì)子以初速度v₀垂直于電場和磁場沿OO′從左端入射，恰能沿OO′做直線運動．則（　�。�

• A． A板的電勢低于B板的電勢
• B． 電子以初速度v₀垂直于電場和磁場沿OO′從左端入射，運動軌跡將向A板偏轉(zhuǎn)
• C． 氦原子核${\;}_{2}^{4}$He以初速度v₀垂直于電場和磁場沿OO′從左端入射，仍沿OO′做直線運動
• D． 氦原子核${\;}_{2}^{4}$He以初速度v₀垂直于電場和磁場沿OO′從右端入射，仍沿OO′做直線運動

Answer 1

分析 質(zhì)子帶正電，由左手定則判斷洛倫茲力方向，因質(zhì)子做勻速直線運動，即可判斷出電場力方向，從而確定出兩極板電勢高低．由平衡條件列方程，可得到電子和${\;}_{2}^{4}$He以初速度v₀垂直于電磁場沿OO′從左端入射，受力也平衡，也做勻速直線運動．

解答 解：A、由左手定則判斷得知質(zhì)子所受的洛倫茲力方向向上，質(zhì)子做直線運動，所受的電場力方向應向下，故A的電勢高于B板的電勢．故A錯誤．
BC、對于電子，由平衡條件得：qv₀B=qE，則得v₀B=E，可見此式與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量、電性無關(guān)，所以當電子和${\;}_{2}^{4}$He也以初速度v₀垂直于電磁場沿OO′從左端入射，洛倫茲力與電場力也平衡，也沿OO′作直線運動，故B錯誤，C正確．
D、由上分析可知，當${\;}_{2}^{4}$He以初速度v₀垂直于電磁場沿OO′從右端入射，洛倫茲力方向向下，電場力方向也向下，它將向下偏轉(zhuǎn)，不可能沿OO′作直線運動．故D錯誤．
故選：C．

點評 本題考查對速度選擇器原理的理解，關(guān)鍵掌握當洛倫茲力與電場力二力平衡時，粒子才能沿直線通過速度選擇器，注意入射的速度方向是解題的關(guān)鍵．