Question

4．如图所示，M、N为两条沿竖直方向放置的直导线，其中有一条导线中通有恒定电流．另一条导线中无电流．一带电粒子在M、N两条直导线所在平面内运动，曲线ab是该粒子的运动轨迹．带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计．关于导线中的电流方向、粒子带电情况以及运动的方向，下列说法有可能的是（　　）

• A． M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从a点向b点运动
• B． N中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动
• C． M中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动
• D． N中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动

Answer 1

分析 注意观察图象的细节，靠近导线M处，粒子的偏转程度大，说明靠近M处偏转的半径小，粒子速率不变，偏转半径变小，说明B变强，又只有一条导线中有电流，靠近直导线的磁场强度，故只可能是M中同电流．

解答 解：注意观察图象的细节，靠近导线M处，粒子的偏转程度大，说明靠近M处偏转的半径小，洛伦兹力提供电子偏转的向心力，$Bqv=\frac{m{v}^{2}}{r}$圆周运动的半径$r=\frac{mv}{Bq}$，粒子速率不变，偏转半径变小，说明B变强，又靠近通电直导线的地方磁场强，故只有M中通电流，故BD错误，
根据曲线运动的特点，合外力指向弧内，则洛伦兹力指向右侧；当M通向下的电流，利用右手螺旋定则可判，在MN中的磁场为垂直直面向外，根据左手定值可以判断，该粒子应带负电，故C正确，A错误．
故选：C

点评 本题主要考查了带电粒子在磁场中做圆周运动的问题，要求同学们能根据图象判断粒子的运动情况，使用左手定则时四指指向电子运动的反方向，这是考生容易出现错误的关键环节，难度适中．