Question

3．一质子以速度V穿过相互垂直的匀强电场和匀强磁场叠加的区域而没有偏转，如图所示，若不计重力，则下列说法正确的是（　　）

• A． 若质子的入射速度V'＞V，它将向上偏转
• B． 若质子的入射速度V'＞V，它将向下偏转
• C． 若将质子从右侧以相同速度射入，也不会偏转
• D． 若改为电子，从右侧以相同速度V进入，要使其沿直线穿过，则必须改变电场的方向

Answer 1

分析 质子穿过相互垂直的电场和磁场区域而没有偏转说明了它受的电场力和洛伦兹力是一对平衡力，有qvB=qE，改变速度的大小后，分析其洛伦兹力的变化，即可得知质子的偏转情况，由此可判知选项AB的正误
C、如速度发生改变，电场力不变，洛伦兹力改变，再根据受力情况去分析运动情况，即可得知选项C的正误．
D、电子从右侧射入，分析其受到的电场力和洛伦兹力的方向，要使其沿直线通过，则需要改变二力中的其一的方向，即为电场方向和磁场方向改其一，由此可知选项D的正误．

解答 解：一质子以速度V穿过相互垂直的匀强电场和匀强磁场叠加的区域而没有偏转，说明受到的电场力和洛伦兹力大小相等，电场力向下，洛伦兹力向上，方向相反，即为：qE=qvB
AB、若质子的入射速度V'＞V，此时受到的洛伦兹力大于电场力，它将向上偏转，选项A正确，B错误．
C、若将质子从右侧以相同速度射入，受到的电场力方向不变，洛伦兹力的方向变为向下，质子会向下偏转，选项C错误．
D、若改为电子，从右侧以相同速度V进入，此时受到的电场力方向向上，洛伦兹力的方向也向上，要使其沿直线穿过，可改变受到的电场力的方向或洛伦兹力的方向，即为只改变电场的方向或只改变磁场的方向，选项D错误．
故选：A

点评 该装置是否构成速度选择器使运动电荷匀速直线穿过复合场，在忽略重力时取决于电场、磁场和速度三者之间的关系，与电荷的电性以及比荷无关．
运动电荷一旦在相互垂直的磁场与电场所构成的复合场中做曲线运动，一定是非匀变速曲线运动，轨迹不可能是抛物线．