题目内容

如图所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场的方向垂直纸面向外.有一正离子(不计重力),恰能沿直线以V0从左向右水平飞越此区域.则(  )
分析:先根据正交电场和磁场的方向,判断从左边水平射入的正离子的受力,由此可知电场力和洛伦兹力平衡,从而得出正离子的速度,由此可得无论什么电性的粒子,以这速度从左边水平射入,都不会偏转.但是从右边水平射入,电场力和洛伦兹力方向会一致,就会发生偏转.
解答:解:
正电子从左边进入电场,在电场中受到向上的电场力和向下的洛伦兹力作用,因恰能沿直线从左边水平飞出,可知电场力和洛伦兹力平衡,有qE=qv0B,得v0=
E
B
.若粒子带负电,也从左边以速度v0射入,电场力和洛伦兹力的方向对调,发现还是有v0=
E
B
,所以带电粒子只要以速度v0从左边水平进入电场,粒子就会沿水平方向射出,与电性和电量无关.所以选项A正确,选项B错误.
电子从右侧进入电场,受到的电场力方向向下,由左手定则可知,洛伦兹力方向也向下,所以电子将向下偏转.选项C正确,选项D错误.
故选AC.
点评:此题考察了速度选择器的问题.
在速度选择器中,粒子的受力特点是: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qvB=qE,可得得v=
E
B
,只有速度为v=
E
B
的粒子才能沿直线匀速通过选择器.即粒子选择器只选择粒子的速度大小和射入方向,与粒子的带电情况无关.
若粒子从反方向射入选择器,所受的电场力和磁场力方向相同,粒子必定发生偏转.
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