Question

8．如图所示为速度选择器原理示意图，匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，匀强电场的方向沿纸面向下，电场强度为E，一个正一价离子（离子的重力很小，忽略不计）以速度v₀沿直线O₁O₂运动，从孔O₂出电磁场，则下述判断正确的是（　　）

• A． 速度大小v₀=$\frac{E}{B}$
• B． 沿O₁O₂进场，速度v＞$\frac{E}{B}$的正二价离子一定向上偏转
• C． 沿O₁O₂进场，速度v=$\frac{E}{B}$的负离子一定向上偏转
• D． 若离子逆向运动，沿O₂O₁进场，速度v=$\frac{E}{B}$的离子一定是直线运动

Answer 1

分析 首先根据粒子做匀速直线运动，可判断粒子的电场力和洛伦兹力相等，即可得知速度与电场强度、磁场强度的关系．再分别假设粒子带正电或负电，可知电场的方向，并发现电场的方向与电性无关．

解答 解：A、为使粒子不发生偏转，粒子所受到电场力和洛伦兹力是平衡力，即为qv₀B=qE，所以速度大小v₀=$\frac{E}{B}$，故A正确；
B、由左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力的方向向上，若速度v＞$\frac{E}{B}$的正二价离子沿O₁O₂进场，则受到的洛伦兹力：2qvB＞2qE，粒子一定向上偏转．故B正确；
C、若离子带负电，洛伦兹力向下，电场力向上，电场力与洛伦兹力之间的大小关系为：qv₀B=qE，所以负粒子仍然做匀速直线运动，与粒子的电性无关，故C错误；
D、若正离子逆向运动，沿O₂O₁进场，正离子受到的洛伦兹力的方向向下，电场力的方向向下，粒子一定是曲线运动；同理，若是负离子，受到的电场力与洛伦兹力方向都向上，也做曲线运动．故D错误，
故选：AB

点评 在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；
粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即qvB=qE，v=$\frac{E}{B}$，只有速度为$\frac{E}{B}$的粒子才能沿直线匀速通过选择器．