Question

【題目】在兩平行金屬板間，有如圖所示的互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．α粒子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向從左向右射入時(shí)，恰好能沿直線勻速通過．供下列各小題選擇的答案有：

A．不偏轉(zhuǎn) B．向上偏轉(zhuǎn) C．向下偏轉(zhuǎn) D．向紙內(nèi)或紙外偏轉(zhuǎn)

(1)若質(zhì)子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向從左向右射入時(shí)，質(zhì)子將________

(2)若電子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向從左向右射入時(shí)，電子將________

(3)若質(zhì)子以大于v0的速度，沿垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向從兩板正中央射入，質(zhì)子將________

Answer 1

【答案】AAB

【解析】

粒子受到向上的洛倫茲力和向下的電場(chǎng)力，二力平衡時(shí)粒子沿直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)二力不平衡時(shí)，粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，由公式，電量與電性不會(huì)影響粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，才不會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，從而即可求解；

α粒子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，根據(jù)左手定則判斷可知，離子受的洛倫茲力方向向上，電場(chǎng)力方向向下，此時(shí)洛倫茲力與電場(chǎng)力二力平衡，應(yīng)該有：，即；
（1）若改為粒子的電荷量，根據(jù)平衡條件得：，即，該等式與粒子的電荷量無關(guān)，所以質(zhì)子仍沿直線運(yùn)動(dòng)，故選A正確；
（2、若改為電荷的電性，根據(jù)左手定則判斷可知，離子受的洛倫茲力方向向下，電場(chǎng)力方向向上，由于，此時(shí)洛倫茲力與電場(chǎng)力仍然平衡，所以負(fù)離子不偏轉(zhuǎn)，仍沿直線運(yùn)動(dòng)，故選A正確；
（3）若質(zhì)子以大于的速度，質(zhì)子受到的洛倫茲力大于電場(chǎng)力，所以質(zhì)子將向上偏轉(zhuǎn)，故選B正確。