Question

5．如圖所示，速度選擇器的兩水平極板間存在豎直向下、強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，還有水平向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶正電的離子（不計(jì)重力）以某一個(gè)初速度v₀從左邊射入時(shí)，恰好做直線運(yùn)動(dòng)，則（　�。�

• A． 離子初速度v₀=$\frac{B}{E}$
• B． 若離子的初速度大小不變，從右邊射入，也能做直線運(yùn)動(dòng)
• C． 若撤去電場(chǎng)離子仍能穿過(guò)速度選擇器，則穿過(guò)速度選擇器的時(shí)間變長(zhǎng)
• D． 若射入的初速度v＞v₀，則離子飛出速度選擇器時(shí)的速度v_t＞v

Answer 1

分析 帶正電的離子（不計(jì)重力）以某一個(gè)初速度v₀從左邊射入時(shí)，恰好做直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力向下，洛侖茲力向上，故合力為零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，否則做曲線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)平衡條件求解速度，根據(jù)動(dòng)能定理分析改變初速度后末速度情況．

解答 解：A、離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力等于電場(chǎng)力，故：
qv₀B=qE
解得：
v₀=$\frac{E}{B}$
故A錯(cuò)誤；
B、若離子的初速度大小不變，從右邊射入，電場(chǎng)力向下，洛侖茲力也向下，故合力向下，與速度不共線，做曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、若撤去電場(chǎng)離子仍能穿過(guò)速度選擇器，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，路程變長(zhǎng)，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，故C正確；
D、若射入的初速度v＞v₀，粒子向上偏，克服電場(chǎng)力做功，而洛侖茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理，末動(dòng)能減小，故末速度小于初速度，即v_t＜v，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度選擇器的選擇原理，只要對(duì)粒子進(jìn)行正確的受力分析并結(jié)合平衡條件分析即可解決此類(lèi)問(wèn)題