题目内容

9.如图所示,在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场.一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中,射出时粒子的动能减小了.为了使粒子射出时比射入时的动能增加,在不计重力的情况下,可以采取的办法是(  )
A.增加粒子射入时的速度
B.增加磁场的磁感应强度
C.增加电场的电场强度
D.改变粒子的带电性质,不改变所带的电量

分析 首先分析粒子在复合场中的受力情况,粒子受到电场力和洛伦兹力作用,无论粒子电性如何,电场力和洛伦兹力都将方向相反,然后根据粒子在复合场中运动特点结合能量关系分析即可得出答案.

解答 解: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.
A、增大速度,则磁场力增大而电场力不变,动能更会减少.故A错误.
B、增大磁感应强度即增大了洛伦兹力,不符合上面的分析.故B错误.
C、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.故C正确.
D、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.故D错误.
故选:C

点评 本题考查带电粒子在混合场中的运动情况,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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