题目内容

2.如图,在实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场.一个带正电粒子(不计重力)恰好能沿直线MN从左至右通过这一区域.那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为下列哪种情况(  )
A.匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右
B.匀强磁场和匀强电场的方向都竖直向上
C.匀强磁场方向垂直于纸面向外,匀强电场方向竖直向上
D.匀强磁场方向垂直于纸面向里,匀强电场方向竖直向上

分析 带正电粒子恰好在电场与磁场中做直线运动,当受到电场力与磁场力时,则两力必平衡.这样确保速度不变,才会使洛伦兹力不变,否则不可能做直线运动.当只受到电场力时,磁场方向须与运动方向相平行,此时虽在磁场中但没有洛伦兹力存在.

解答 解:A、当匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右,带电粒子不受洛伦兹力,因此在电场力作用下做直线运动,故A正确;
B、当匀强电场方向竖直向上,因粒子带正电,则电场力也是竖直向上,而粒子从左向右运动,则要使洛伦兹力竖直向下,所以匀强磁场方向垂直于纸面向外,故B错误,C正确;
D、当匀强电场方向竖直向上,因粒子带正电,则电场力也是竖直向上,而粒子从左向右运动,则要使洛伦兹力竖直向下,所以匀强磁场方向垂直于纸面向外,故D错误;
故选:AC.

点评 当两个电场力与磁场力均存在时,必须是平衡力,因为洛伦兹力是与速度有关的力.当粒子的运动方向与磁场方向平行时,没有洛伦兹力存在,所以只要考虑电场力就可以.

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