Question

6．如圖所示，兩帶電平行金屬板之間有相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶正電的粒子以某一初速度沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向射入兩板間，測(cè)得它飛出該場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能比射入時(shí)的動(dòng)能大．為使帶電粒子飛出場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能比射入時(shí)的動(dòng)能小，以下措施中可行的是（　�。�

• A． 僅增大粒子所帶的電荷量
• B． 僅增大粒子射入金屬板時(shí)的速度
• C． 僅增大兩板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
• D． 保持金屬板所帶電荷量不變，增大兩板間的距離

Answer 1

分析 首先分析粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力情況，粒子受到電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，無(wú)論粒子電性如何，電場(chǎng)力和洛倫茲力都將方向相反，然后根據(jù)粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)結(jié)合能量關(guān)系分析即可得出答案．

解答 解：無(wú)論粒子帶何種電荷，由于電場(chǎng)力與洛倫茲力都是方向相反的，而動(dòng)能減少說(shuō)明電場(chǎng)力做了負(fù)功，即電場(chǎng)力小于洛倫茲力，粒子向洛倫茲力的方向偏轉(zhuǎn)了．所以要使動(dòng)能減小，必然增大磁場(chǎng)力或減小電場(chǎng)力．
A：僅增大粒子所帶的電荷量，則電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力同時(shí)增大，不符合上面分析．故A錯(cuò)誤．
B：增大速度，則磁場(chǎng)力增大，而電場(chǎng)力不變，符合上面分析，故B正確．
C：只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，即增大了洛倫茲力，符合上面的分析．故C正確．
D：保持金屬極板所帶電荷量不變，增大兩極板間的距離，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=$\frac{4πkQ}{?s}$，可知，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則電場(chǎng)力也不變．故D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 該題是速度選擇器一類的題，在速度選擇器中，粒子的受力特點(diǎn)：同時(shí)受到方向相反的電場(chǎng)力和洛倫茲力作用；
粒子能勻速通過(guò)選擇器的條件：電場(chǎng)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(guò)選擇器．
若粒子受到的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力不平衡時(shí)，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)：電場(chǎng)力大于洛倫茲力時(shí)，粒子向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，此時(shí)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；電場(chǎng)力小于洛倫茲力時(shí)，粒子將向洛倫茲力反向偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能．