Question

9．如图所示，现有一带负电荷的粒子能够在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v（不及粒子的重力）．以下说法正确的是（　　）

• A． 若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够直线穿过
• B． 若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能直线穿过
• C． 若下极板往向下移，则粒子向下偏，动能增加
• D． 若下极板往下移，则粒子的运动轨迹为抛物线

Answer 1

分析 粒子在正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过，受电场力和洛伦兹力平衡．根据二力平衡判断条件变化时，能否沿直线运动，同时依据U=$\frac{Q}{C}$，及C=$\frac{?s}{4πkd}$，与E=$\frac{U}{d}$，推导出E=$\frac{4πkQ}{?s}$，即可求解．

解答 解：A、粒子能够直线穿过，则有q$\frac{U}{d}$=qvB，即v=$\frac{U}{Bd}$，若U、B增大的倍数不同，粒子不能沿直线穿过．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能沿直线穿过．故A错误，B正确；
C、根据U=$\frac{Q}{C}$，及C=$\frac{?s}{4πkd}$，与E=$\frac{U}{d}$，则有：E=$\frac{4πkQ}{?s}$，若下极板往向下移，电场力仍等于洛伦兹力，粒子仍是匀速直线运动，故C、D错误．
故选：B．

点评 解决本题的关键知道粒子沿直线通过，电场力和洛伦兹力平衡，以及知道粒子在运动的过程中洛伦兹力不做功，注意掌握电场强度的综合表达式E=$\frac{4πkQ}{?s}$的作用．