Question

7．如圖所示，為速度選擇器，內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一束粒子流以速度v水平射入，為使粒子流經(jīng)磁場時不偏轉(zhuǎn)（不重力），則磁場區(qū)域內(nèi)必須存在一個勻強(qiáng)電場，關(guān)于這個電場場強(qiáng)大小和方向的說法正確的是（　　）

• A． 大小為$\frac{B}{v}$，粒子帶負(fù)電時，方向向上
• B． 大小為$\frac{B}{v}$，粒子帶正電時，方向向上
• C． 大小為Bv，方向向下，與粒子帶電多少有關(guān)
• D． 大小為Bv，方向向上，與粒子帶何種電荷無關(guān)

Answer 1

分析 首先根據(jù)粒子做勻速直線運(yùn)動，可判斷粒子的電場力和洛倫茲力相等，即可得知電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的關(guān)系．再分別假設(shè)粒子帶正電或負(fù)電，可知電場的方向，并發(fā)現(xiàn)電場的方向與電性無關(guān)．

解答 解：
為使粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，粒子所受到電場力和洛倫茲力是平衡力，即為qvB=qE，所以電場與磁場的關(guān)系為：E=vB，粒子帶正電，則受到向下的洛倫茲力，則電場力就應(yīng)向上，電場向上，
若離子帶負(fù)電，洛倫茲力向上，電場力向下，電場仍然向上．所以電場力的方向始終向上，與粒子的電性無關(guān)，故D正確，ABC錯誤，
故選：D．

點(diǎn)評 在速度選擇器中，粒子的受力特點(diǎn)：同時受到方向相反的電場力和洛倫茲力作用；
粒子能勻速通過選擇器的條件：電場力和洛倫茲力平衡，即qvB=qE，v=$\frac{E}{B}$，只有速度為$\frac{E}{B}$的粒子才能沿直線勻速通過選擇器．