Question

如图所示，平行板间的匀强电场范围内存在着匀强磁场，带电粒子以速度v₀ 垂直电场从P点射入平行板间，恰好沿纸面匀速直线运动，从Q点飞出，忽略重力，下列说法正确的是（　　）

• A、磁场方向与带电粒子所带电荷的种类有关
• B、磁场方向一定垂直纸面向里
• C、带电粒子从Q沿QP射入，也能做匀速直线运动
• D、粒子带负电时，以速度v₁从P沿PQ射入，从Q’飞出，则v₀＜v₁

Answer 1

分析：粒子进入电场与磁场的复合场后沿直线运动，可知粒子受到的电场力和洛伦兹力是一对平衡力，解决此题可以先假设粒子的电性，来判断磁场的方向．分析粒子能否沿直线运动，就是分析洛伦兹力与电场力的大小，从而判断粒子的偏转方向．

解答：解：A：当粒子在正交的电场和磁场的区域内做直线运动时，电场力和洛伦兹力等大且方向相反．改变粒子的电性，其他条件不变的情况下，电场力和洛伦兹力的方向同时改为反向，粒子的合力仍为零．所以磁场方向与带电粒子的正负无关，选项A错误．
B：假设带电粒子带正电，粒子将受到竖直向下的电场力，所以洛伦兹力应为竖直向上，由左手定则可判断，磁场的方向应垂直于纸面向里．选项B正确．
C：带电粒子从Q沿QP进入，所受的电场力方向不变，而洛伦兹力方向会变为与电场力相同，此时带电粒子将发生偏转．选项C错误．
D：粒子带负电时，将受到向上的电场力和向下的洛伦兹力，当速度为v₀时，电场力和洛伦兹力大小相等；粒子从Q’飞出，可判断洛伦兹力小于电场力，此时的速度要小于v₀．选项D错误．
故选：B．

点评：该题综合了电场和磁场的内容，解决此类问题的关键是正确判断洛伦兹力和电场力的大小及方向，要熟练的应用左手定则来分析问题．