Question

如圖所示為一速度選擇器，內有一磁感應強度為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場，一束粒子流以速度v水平射人，為使粒子流經磁場時不偏轉（不計重力），則磁場區域內必須同時存在一個勻強電場，關于這個電場場強大小和方向的說法中正確的是（　　）

• A．大小為

  B

  v

  ，粒子帶正電時，方向向上
• B．大小為

  B

  v

  ，粒子帶負電時，方向向下
• C．大小為Bv，方向向下，與粒子帶何種電荷無關
• D．大小為Bv，方向向上，與粒子帶何種電荷無關

Answer 1

分析：首先根據粒子做勻速直線運動，可判斷粒子的電場力和洛倫茲力相等，即可得知電場強度和磁場強度的關系．再分別假設粒子帶正電或負電，可知電場的方向，并發現電場的方向與電性無關．

解答：解：為使粒子不發生偏轉，粒子所受到電場力和洛倫茲力是平衡力，即為qvB=qE，所以電場與磁場的關系為：
  E=vB，所以選項AB錯誤．
假設粒子帶正電，則受到向下的洛倫茲力，則電場力就應向上，電場方向應向上；
若粒子帶負電，洛倫茲力向上，電場力向下，電場仍然向上．所以電場力的方向始終向上，與粒子的電性無關．故C錯誤，D正確．
故選D．

點評：在速度選擇器中，粒子的受力特點：同時受到方向相反的電場力和洛倫茲力作用；
粒子能勻速通過選擇器的條件：電場力和洛倫茲力平衡，即qvB=qE，v=

E

B

，只有速度為

E

B

的粒子才能沿直線勻速通過選擇器．
若粒子從反方向射入選擇器，所受的電場力和磁場力方向相同，粒子必定發生偏轉．