Question

15．如图所示，平行板间的匀强电场范围内存在着匀强磁场（图中未画出），带电粒子从P点以垂直于电场方向的速度v₀射入平行板间，恰好做匀速直线运动，从Q飞出．忽略重力．则（　　）

• A． 磁场方向垂直纸面向外
• B． 磁场方向与带电粒子的电性无关
• C． 带电粒子从Q沿QP进入，也能做匀速直线运动
• D． 若粒子带负电，以速度v₁从P沿PQ射入，从Q'飞出，则v₁＜v₀

Answer 1

分析 粒子进入电场与磁场的复合场后沿直线运动，可知粒子受到的电场力和洛伦兹力是一对平衡力，解决此题可以先假设粒子的电性，来判断磁场的方向．分析粒子能否沿直线运动，就是分析洛伦兹力与电场力的大小，从而判断粒子的偏转方向，由动能定理分析射出场区的速度与初速度的关系．

解答 解：A、假设带电粒子带正电，粒子将受到竖直向下的电场力，所以洛伦兹力应为竖直向上，由左手定则可判断，磁场的方向应垂直于纸面向里．故A错误．
B、当粒子在正交的电场和磁场的区域内做匀速直线运动时，电场力和洛伦兹力大小相等，且方向相反．改变粒子的电性，其他条件不变的情况下，电场力和洛伦兹力的方向同时改为反向，粒子的合力仍为零．所以磁场方向与带电粒子的正负无关，故B正确．
C、带电粒子从Q沿QP进入，所受的电场力方向不变，而洛伦兹力方向会变为与电场力相同，此时带电粒子将发生向下偏转．故C错误．
D、粒子带负电时，将受到向上的电场力和向下的洛伦兹力，当速度为v₀时，电场力和洛伦兹力大小相等，即有 qE=qv₀B，v₀=$\frac{E}{B}$；粒子从Q′飞出，可判断电场力要大于洛伦兹力，即有qE＞qv₁B，v₁＜$\frac{E}{B}$，可得v₁＜v₀．故D正确．
故选：BD．

点评 该题综合了电场和磁场的内容，解决此类问题的关键是正确判断洛伦兹力和电场力的大小及方向，要熟练的应用左手定则来分析问题．