题目内容

11.如图所示,两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B,一质子沿极板方向以速度v0从左端射入,并恰好从两板间沿直线穿过.不计质子重力,下列说法正确的是(  )
A.若质子以小于v0的速度沿极板方向从左端射入,它将向上偏转
B.若质子以速度2v0沿极板方向从左端射入,它将沿直线穿过
C.若电子以速度v0沿极板方向从左端射入,它将沿直线穿过
D.若电子以速度2v0沿极板方向从左端射入,它将沿直线穿过

分析 首先根据粒子做匀速直线运动,可判断带负电粒子的电场力和洛伦兹力相等,当速度变化可知洛伦兹力变化,但电场力不变,根据受力判定粒子运动情况.

解答 解:A、若减小速度,根据f=Bqv知洛伦兹力减小,质子带正电,电场力竖直向下,合力竖直向下,故它将向下偏转,故A错误;
B、若质子速度增大,并从左端进入,则电场力和洛伦兹力均向下,不可能沿直线运动,故B错误;
C、若为电子,以速度v0沿极板方向从左端射入,电场力向上,洛伦兹力向下,仍满足Bqv0=Eq,它将沿直线穿过,故C正确;
D、若电子以速度2v0沿极板方向从左端射入,电场力向上,洛伦兹力向下,满足Bq(2v0)>Eq,故不可能沿直线穿过,故D错误.
故选:C.

点评 在速度选择器中,粒子的受力特点: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,v=$\frac{E}{B}$与粒子电性无关;只有速度为$\frac{E}{B}$,方向相同的粒子才能沿直线匀速通过选择器.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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