Question

10．如圖所示，兩平行金屬板P、Q水平放置，上極板帶正電，下極板帶負電；板間存在勻強電場和勻強磁場（圖中未畫出）．一個帶電粒子在兩板間沿虛線所示路徑做勻速直線運動．粒子通過兩平行板后從O點垂直進入另一個垂直紙面向外的勻強磁場中，粒子做勻速圓周運動，經(jīng)過半個周期后打在擋板MN上的A點．不計粒子重力．則下列說法不正確的是（　�。�

• A． 此粒子一定帶正電
• B． P、Q間的磁場一定垂直紙面向里
• C． 若另一個帶電粒子也能做勻速直線運動，則它一定與該粒子具有相同的荷質(zhì)比
• D． 若另一個帶電粒子也能沿相同的軌跡運動，則它一定與該粒子具有相同的荷質(zhì)比

Answer 1

分析 粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)方向應用左手定則可以判斷出粒子的電性；
粒子在復合場中做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件判斷出洛倫茲力方向，然后應用左手定則可以判斷出磁場方向；
根據(jù)粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑，結(jié)合半徑公式求出粒子電荷量與質(zhì)量的比值，然后分析答題．

解答 解：A、粒子在磁場中做勻速圓周運動，粒子向下偏轉(zhuǎn)，粒子剛進入磁場時所受洛倫茲力豎直向下，應用左手定則可知，粒子帶正電，故A正確；
B、粒子在復合場中做勻速直線運動，粒子所受合力為零，粒子所受電場力豎直向下，則粒子所受洛倫茲力豎直向上，由左手定則可知，P、Q間的磁場垂直于紙面向里，故B正確；
C、粒子在復合場中做勻速直線運動，由平衡條件可知：qvB=qE，則：v=$\frac{E}{B}$，粒子具有相同的速度，不一定具有相同的荷質(zhì)比，故C錯誤；
D、粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{Br}$，由于粒子勻速通過P、Q間的復合場，則粒子速度v相同，粒子運動軌跡相同，則粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑r相同，則粒子的荷質(zhì)比相同，故D正確；
本題選錯誤的，故選：C．

點評 本題考查了帶電粒子在復合場中的運動，解決本題的關(guān)鍵知道粒子在兩金屬板間受電場力和洛倫茲力平衡，粒子在勻強磁場中做圓周運動洛倫茲力提供向心力．