Question

14．如图所示，M、N是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔O′，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在M、N两板间还存在着匀强电场E，从两板左侧中点O处射入一束带电粒子（不计重力），这些带电粒子都沿直线运动到右侧，从O′孔射出后分成两束a，b，则下列判断正确的是（　　）

• A． 这两束带电粒子的速度一定不相同
• B． 这两束带电粒子的电性一定相同
• C． 这两束带电粒子的电荷一定不相同
• D． M、N两极间的匀强电场方向一定由N指向M

Answer 1

分析 离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v=$\frac{E}{B}$；二束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，根据r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m}{q}$×$\frac{E}{{B}^{2}}$可知比荷一定不相同．根据洛伦兹力的方向可以判定电场力的方向从而判定电场的方向．

解答 解：AB、二束粒子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有qE=qvB，
所以v=$\frac{E}{B}$，故二束粒子的速度一定相同，而等式两边电量可约去，因此带电粒子的电量或电性无法确定是否相同．故AB错误．
C、二束粒子在磁场中有qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，故r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m}{q}$×$\frac{E}{{B}^{2}}$，由于二束粒子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，故C正确；
D、根据左手定则，结合电场力与洛伦兹力平衡，则有不论带正电还是负电，NM间的电场强度方向总是由M指向N，D错误．
故选：C．

点评 速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性．