Question

如图所示为速度选择器，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直．一电荷量为+q、质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是（  ）

A．若带电粒子所带的电荷量为+2q，粒子将向下偏转

B．若带电粒子所带的电荷量为 2q，粒子仍能沿直线穿过

C．若带电粒子的速度为2v，且粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定减小

D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过

Answer

B

【解析】

试题分析：首先根据粒子做匀速直线运动，可判断粒子的电场力和洛伦兹力相等，即可得知电场强度和磁场强度的关系．

【解析】
A、粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；

根据平衡条件，有：

qvB=qE

解得：

v=

只要粒子速度为，就能沿直线匀速通过选择器；

若带电粒子带电量为+2q，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器；故A错误；

B、若带电粒子带电量为 2q，只要粒子速度为，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器；故B正确；

C、若带电粒子速度为2v，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，故会偏转，克服电场力做功，电势能增加；故C错误；

D、若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故D错误；

故选：B．

【点评】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qvB=qE，v=，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．