Question

如图所示，两个平行金属板M、N间为一个正交的匀强电场和匀强磁场区，电场方向由M板指向N极，磁场方向垂直纸面向里，OO′为到两极板距离相的平行两板的直线。一质量为m，带电量为＋q的带电粒子，以速度v0从O点射入，沿OO′方向匀速通过场区，不计带电粒子的重力，则以下说法错误的是（   ）

A．带电量为－q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区

B．带电量为2q的粒子以v0从O点沿OO′射入仍能匀速通过场区

C．保持电场强度和磁感强度大小不变，方向均与原来相反，粒子以v0从O点沿OO′射入，则粒子仍能匀速通过场区

D．粒子仍以速率v0从右侧的O′点沿O′O方向射入，粒子仍能匀速通过场区

Answer

D

【解析】

试题分析：由题意正电粒子能从左向右匀速通过，竖直向上的洛伦兹力与竖直向下的电场力相平衡；若负电粒子从左向右通过时，竖直向下的洛伦兹力也能与竖直向上的电场力相平衡，原因是粒子的速度没有变化，故A正确；由题意正电粒子能从左向右匀速通过，竖直向上的洛伦兹力与竖直向下的电场力相平衡，即有：，解得，可知平衡条件与电荷量的多少无关，因此带电量为的粒子同样也能匀速通过，故B正确；由题意正电粒子能从左向右匀速通过，竖直向上的洛伦兹力与竖直向下的电场力相平衡，即有：，解得，当电场与磁场方向与原来相反时，没有影响平衡条件，所以也能匀速通过，故C正确；若粒子仍以速率从右侧的点沿方向射入，粒子受到的竖直向下的电场力与竖直向下的洛伦兹力就不能平衡，因此不能匀速通过，故D错误。

考点：带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】该题模型是“速度选择器”，在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器．若粒子从反方向射入选择器，所受的电场力和磁场力方向相同，粒子必定发生偏转。