Question

3．真空中有两根足够长直导线ab、cd平行放置，通有恒定电流I₁、I₂、导线ab的电流方向如图．在两导线所在的平面内，一带电粒子由P运动到Q，轨迹如图中PNQ所示，NQ为直线，重力忽略不计．下列说法正确的是（　　）

• A． 该粒子带正电
• B． 粒子从P到Q的过程中动能增加
• C． 导线cd中通有从c到d方向的电流
• D． 导线cd电流I₂小于导线ab电流I₁

Answer 1

分析 根据粒子运动的轨迹可知，粒子从N到Q必定做匀速直线运动，所受合力为零，说明NQ所在的直线磁感应强度为零，故cd中的电流I₂产生的磁场必定与ab中的电流I₁产生磁场方向（由安培定则可判断I₁产生的磁场垂直于纸面向外）相反，即垂直纸面向里，再由安培定则可知I₂中的电流由c到d，故可判断C选项；又电流I₁和I₂分别产生的磁场等大反向的位置在两导线之间中线的左侧，故可知导线cd电流I₂大于导线ab电流I₁，可判断D选项；粒子在P点时，合磁场的方向向外，由左手定则可知粒子带负电，故可判断A选项；粒子运动过程，由P到N只受洛伦兹力，由N到Q不受力，且洛伦兹力不做功，故粒子从P到Q的过程中动能不变，可判断B选项．

解答 解：根据粒子运动的轨迹可知，粒子从N到Q必定做匀速直线运动，所受合力为零，说明NQ所在的直线磁感应强度为零，故cd中的电流I₂产生的磁场必定与ab中的电流I₁产生磁场方向（由安培定则可判断I₁产生的磁场垂直于纸面向外）相反，即垂直纸面向里，再由安培定则可知I₂中的电流由c到d，故可判断C选项正确；又电流I₁和I₂分别产生的磁场等大反向的位置在两导线之间中线的左侧，故可知导线cd电流I₂大于导线ab电流I₁，可判断D选项错误；粒子在P点时，合磁场的方向向里，由左手定则可知粒子带负电，故可判断A选项错误；粒子运动过程，由P到N只受洛伦兹力，由N到Q不受力，且洛伦兹力不做功，故粒子从P到Q的过程中动能不变，可判断B选项错误．
故选：C．

点评 本题的突破口在于从粒子的运动轨迹入手，先判断粒子从P到N和从N到Q的运动性质，然后在根据安培定则和左手定则等知识便可顺利解答．