Question

如下圖所示，在圖中虛線所示的區域存在勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子沿x軸正方向進入此區域，在穿過此區域的過程中運動方向始終不發生偏轉．不計重力的影響，電場強度E和磁感應強度B的方向可能是

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A．E和B都沿x軸方向

B．E沿y軸正向，B沿z軸正向

C．E沿z軸正向，B沿y軸正向

D．E、B都沿z軸方向

Answer 1

答案：AB
解析：

思路分析：根據試題的描述，帶電粒子沿x軸正方向進入電場和磁場區域后，在穿過此區域的過程中運動方向始終不發生偏轉，并且重力的影響不計，即粒子一定是沿著與x軸平行的直線方向運動．根據牛頓定律可知，帶電粒子所受的電場力和磁場力的合力必須等于零或始終沿x軸方向，否則，粒子就會發生偏轉． 　　對于選項A，E和B方向都沿x軸方向．根據電場力的規律，無論帶電粒子是帶正電還是帶負電，粒子所受的電場力一定是沿x軸方向的．根據洛倫茲力的規律，帶電粒子沿著磁場的方向運動，不論是帶正電的粒子或帶負電的粒子，它所受的洛倫茲力都等于零．因此，帶電粒子在該勻強電場和勻強磁場中只能沿入射方向做勻加速直線運動或勻減速直線運動，方向都不會發生改變．所以A項中給出的電場方向和磁場方向符合試題題干的要求，是正確選項． 　　同理，對于選項B，無論帶電粒子帶正電，還是帶負電，它在該勻強電場和勻強磁場中所受的電場力和洛倫茲力的方向都是相反的，且沿豎直方向．這樣，只要場強的大小E、B滿足條件E=vB，那么電場力和洛倫茲力的合力就等于零，從而由牛頓定律可知帶電粒子能夠沿入射方向做勻速直線運動，方向不會發生偏轉．所以，B項中給出的電場方向和磁場方向符合試題題干的要求． 　　對于選項C，帶電粒子在該勻強電場和勻強磁場中所受的電場力和洛倫茲力的方向是相同的，因而它們的合力的方向一定沿z軸方向，由牛頓定律可知帶電粒子的運動方向一定會發生偏轉．所以C項中給出的電場方向和磁場方向不符合試題題干的要求，是錯誤選項． 　　對于選項D，沿x軸入射的帶電粒子在該勻強電場和勻強磁場中所受的電場力和洛倫茲力的方向是相互垂直的，而且都垂直于粒子的入射方向，因此，它們的合力的方向一定不為零，且與入射方向垂直，從而使帶電粒子的運動方向發生偏轉．所以D項中給出的電場方向和磁場方向不符合試題題干的要求，是錯誤選項． 規律技巧總結：粒子不發生偏轉的條件是：粒子所受的電場力和洛倫茲力平衡或與粒子的運動方向相同，但要考慮多種情況．