Question

8．如圖所示為速度選擇器原理示意圖，勻強磁場的方向垂直紙面向里，磁感應強度為B，勻強電場的方向沿紙面向下，電場強度為E，一個正一價離子（離子的重力很小，忽略不計）以速度v₀沿直線O₁O₂運動，從孔O₂出電磁場，則下述判斷正確的是（　�。�

• A． 速度大小v₀=$\frac{E}{B}$
• B． 沿O₁O₂進場，速度v＞$\frac{E}{B}$的正二價離子一定向上偏轉
• C． 沿O₁O₂進場，速度v=$\frac{E}{B}$的負離子一定向上偏轉
• D． 若離子逆向運動，沿O₂O₁進場，速度v=$\frac{E}{B}$的離子一定是直線運動

Answer 1

分析 首先根據粒子做勻速直線運動，可判斷粒子的電場力和洛倫茲力相等，即可得知速度與電場強度、磁場強度的關系．再分別假設粒子帶正電或負電，可知電場的方向，并發(fā)現電場的方向與電性無關．

解答 解：A、為使粒子不發(fā)生偏轉，粒子所受到電場力和洛倫茲力是平衡力，即為qv₀B=qE，所以速度大小v₀=$\frac{E}{B}$，故A正確；
B、由左手定則可知，粒子受到的洛倫茲力的方向向上，若速度v＞$\frac{E}{B}$的正二價離子沿O₁O₂進場，則受到的洛倫茲力：2qvB＞2qE，粒子一定向上偏轉．故B正確；
C、若離子帶負電，洛倫茲力向下，電場力向上，電場力與洛倫茲力之間的大小關系為：qv₀B=qE，所以負粒子仍然做勻速直線運動，與粒子的電性無關，故C錯誤；
D、若正離子逆向運動，沿O₂O₁進場，正離子受到的洛倫茲力的方向向下，電場力的方向向下，粒子一定是曲線運動；同理，若是負離子，受到的電場力與洛倫茲力方向都向上，也做曲線運動．故D錯誤，
故選：AB

點評 在速度選擇器中，粒子的受力特點：同時受到方向相反的電場力和洛倫茲力作用；
粒子能勻速通過選擇器的條件：電場力和洛倫茲力平衡，即qvB=qE，v=$\frac{E}{B}$，只有速度為$\frac{E}{B}$的粒子才能沿直線勻速通過選擇器．