Question

如图所示，a、b是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场．一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区，带电粒子进入场区后将向上偏转，并恰好从a板的右边缘处飞出； 若撤去电场，在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转，并恰好从b板的右边缘处飞出．现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下面的判断中正确的是（ ）

A．带电粒子将偏向a板做曲线运动
B．带电粒子将偏向b板做曲线运动
C．带电粒子将做匀速直线运动
D．带电粒子将做匀速圆周运动

Answer

粒子进入电场与磁场的复合场后，会受到向上电场力qE和向下的洛伦兹力Bqv．若电场力大于洛伦兹力，则粒子会偏向a板，做曲线运动．若电场力小于洛伦兹力，则粒子会偏向b板，做曲线运动．
【解析】
只有电场时，粒子做类平抛，
设半间距离为d，板长为L，有：
qE=ma…①

L=vt…③
由①②③得：
④
只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，设运动半径为R，有：
…⑤
由几何关系知：
…⑥
由⑤⑥联立得：
…⑦
对比④⑦知：
qE＞Bqv，电场力大于洛伦兹力，故向a板偏转做曲线与动．
故答案选A