题目内容

如图所示,在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入,方向垂直于电场方向和磁场方向,当它从右侧射出场区时,动能比射入时小,若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的,可采取的措施有(不计重力)
A.可使电场强度增强
B.可使磁感应强度增强
C.可使粒子带电性质改变(如正变负)
D.可使粒子射入时的动能增大
A

试题分析:无论粒子带何种电荷,由于电场力与洛伦兹力都是方向相反的,而动能减少说明电场力做了负功,即电场力小于洛伦兹力,粒子向洛伦兹力的方向偏转了.所以要使动能增大,必然减小磁场力或增大电场力.
增加电场强度即增大电场力,使粒子向电场力方向偏转,这样电场力做正功,所以动能会增大.选项A正确.增大磁感应强度即增大了洛伦兹力,不符合上面的分析.选项B错误.改变电性,两力同时反向,磁场力仍大于电场力,所以粒子动能仍会减少.选项C错误.增大速度,则磁场力增大而电场力不变,动能更会减少.选项D错误.
点评:该题是速度选择器一类的题,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,只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器.若粒子受到的电场力和磁场力不平衡时,粒子将发生偏转:电场力大于洛伦兹力时,粒子向电场力方向偏转,此时电场力做正功,电势能转化为动能;电场力小于洛伦兹力时,粒子将向洛伦兹力反向偏转,电场力做负功,动能转化为电势能.
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