Question

如图所示为一速度选择器，两极板P、Q之间距离为d，且P接电源负极，Q接正极；板内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v流经磁场时恰好不偏转（不计重力），则两极板必须加上一定电压U；则下列说法中正确的是（　　）

A．U=Bvd，粒子一定带正电

B．U=Bv，粒子一定带负电

C．U=Bvd，粒子一定从a运动到b

D．U=Bvd，粒子可能从b运动到a

Answer 1

分析：首先根据粒子做匀速直线运动，可判断粒子的电场力和洛伦兹力相等，即Eq=qvB，E=

U

d

，由此可求出两板之间电势差的大小，若粒子从b运动到a，则电场力和洛伦兹力的方向相同，不可能匀速运动．

解答：解：根据粒子做匀速直线运动，可判断粒子的电场力和洛伦兹力相等，即Eq=qvB，E=

U

d

，所以求得：U=Bvd，故B错误；
根据速度选择器的原理有：Eq=qvB，由此可知，粒子匀速通过与电性、动量无关，但是与运动方向有关，该题中一定是由a运动到b，故AD错误，C正确．
故选C．

点评：在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用即Eq=qvB，这是解答问题的关键．