Question

如圖所示為一速度選擇器，兩極板P、Q之間距離為d，且P接電源負極，Q接正極；板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流經磁場時恰好不偏轉（不計重力），則兩極板必須加上一定電壓U；則下列說法中正確的是（　　）

A．U=Bvd，粒子一定帶正電

B．U=Bv，粒子一定帶負電

C．U=Bvd，粒子一定從a運動到b

D．U=Bvd，粒子可能從b運動到a

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Eq=qvB，E=

U

d

，由此可求出兩板之間電勢差的大小，若粒子從b運動到a，則電場力和洛倫茲力的方向相同，不可能勻速運動．

解答：解：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Eq=qvB，E=

U

d

，所以求得：U=Bvd，故B錯誤；
根據速度選擇器的原理有：Eq=qvB，由此可知，粒子勻速通過與電性、動量無關，但是與運動方向有關，該題中一定是由a運動到b，故AD錯誤，C正確．
故選C．

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即Eq=qvB，這是解答問題的關鍵．