Question

如圖所示，a、b是一對水平放置的平行金屬板，板間存在著豎直向下的勻強電場．一個不計重力的帶電粒子從兩板左側正中位置以初速度v沿平行于金屬板的方向進入場區，帶電粒子進入場區后將向上偏轉，并恰好從a板的右邊緣處飛出； 若撤去電場，在兩金屬板間加垂直紙面向里的勻強磁場，則相同的帶電粒子從同一位置以相同的速度進入場區后將向下偏轉，并恰好從b板的右邊緣處飛出．現上述的電場和磁場同時存在于兩金屬板之間，仍讓相同的帶電粒子從同一位置以相同的速度進入場區，則下面的判斷中正確的是（ ）

A．帶電粒子將偏向a板做曲線運動
B．帶電粒子將偏向b板做曲線運動
C．帶電粒子將做勻速直線運動
D．帶電粒子將做勻速圓周運動

Answer 1

【答案】分析：粒子進入電場與磁場的復合場后，會受到向上電場力qE和向下的洛倫茲力Bqv．若電場力大于洛倫茲力，則粒子會偏向a板，做曲線運動．若電場力小于洛倫茲力，則粒子會偏向b板，做曲線運動．
解答：解：只有電場時，粒子做類平拋，
設半間距離為d，板長為L，有：
qE=ma…①

L=vt…③
由①②③得：
④
只有磁場時，粒子做勻速圓周運動，設運動半徑為R，有：
…⑤
由幾何關系知：
…⑥
由⑤⑥聯立得：
…⑦
對比④⑦知：
qE＞Bqv，電場力大于洛倫茲力，故向a板偏轉做曲線與動．
故答案選A
點評：本題綜合了電場、磁場、類平拋、圓周運動等內容，具有一定的綜合性．解決此類問題的關鍵是判斷洛倫茲力和電場力的大小．