Question

5．目前，我国柔性直流输电技术世界领先．上海南汇风电场柔性直流输电工程，输送容量为2×10⁴kW，直流电压等级±30kV．设某段输电线路的两导线在同一竖直平面内，若宇宙射线中的质子、电子以速率v₀到达输电线所在处，不考虑地磁场的影响和粒子速率的变化，质子的运动轨迹大致是下图中的（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据直流电的电流方向可以判断出电流产生的磁场的方向，质子带正电，根据左手定则可以判断质子转动的方向，根据粒子在磁场中转动的半径公式判断运动的半径变化关系．

解答 解：上面的导线电流向右，下面的导线电流向左，根据安培定则可知，两条导线中间的部分，产生的磁场的方向是垂直纸面向里的，在下面的导线的下方，磁场的方向是垂直纸面向外的，
A、在下面的导线的下方，磁场的方向是垂直纸面向外的，根据左手定则可知，质子在下面运动的时候，受到的洛伦兹力是向上的，偏转方向是向上的，故A错误；
BC、两条导线中间的部分，产生的磁场的方向是垂直纸面向里的，根据左手定则可知，质子在中间运动的时候，受到的洛伦兹力是向上的，偏转方向是向上的，故B正确，C错误；
D、在下面的导线的下方，磁场的方向是垂直纸面向外的，根据左手定则可知，质子在下面运动的时候，受到的洛伦兹力是向下的，偏转方向是向下的，但是由于磁场不是匀强磁场，所以质子运动的轨迹不是圆周，故D错误；
故选：B

点评 本题考查的而是粒子在非匀强磁场中的运动的轨迹情况，首先要根据安培定则判断导线产生的磁场的方向，在根据左手定则判断粒子受到的洛伦兹力的方向，根据半径公式判断半径的变化即可．