Question

10．正離子源發(fā)射出正離子經(jīng)加速電壓后，進(jìn)入互相垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向如圖所示，發(fā)現(xiàn)離子向上偏轉(zhuǎn)，要使離子沿直線(xiàn)通過(guò)混合場(chǎng)，需要（　�。�

• A． 增大電場(chǎng)強(qiáng)度E，減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B
• B． 增大電場(chǎng)強(qiáng)度E，減小加速電壓U
• C． 適當(dāng)減小加速電壓U
• D． 適當(dāng)減小電場(chǎng)強(qiáng)度E

Answer 1

分析 加速電場(chǎng)中，根據(jù)eU=$\frac{1}{2}$mv²可得v=$\sqrt{\frac{2eU}{m}}$；粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是：Eq=qvB．
根據(jù)左手定則可知正離子所受的洛倫茲力的方向豎直向下，故正離子向上極板偏轉(zhuǎn)的原因是電場(chǎng)力大于洛倫茲力，為了粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，要么增大洛倫茲力，要么減小電場(chǎng)力．

解答 解：要使粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，必須滿(mǎn)足條件：Eq=qvB．
根據(jù)左手定則可知正離子所受的洛倫茲力的方向豎直向下，因正離子向上極板偏轉(zhuǎn)的原因是電場(chǎng)力大于洛倫茲力，所以為了使粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則要么增大洛倫茲力，要么減小電場(chǎng)力．
A、增大電場(chǎng)強(qiáng)度E，即可以增大電場(chǎng)力，減小磁感強(qiáng)度B，即減小洛倫茲力，不滿(mǎn)足要求．故A錯(cuò)誤．
B、減小加速電壓U，則洛倫茲力減小，而增大電場(chǎng)強(qiáng)度E，則電場(chǎng)力增大，不滿(mǎn)足要求，故B錯(cuò)誤．
C、加速電場(chǎng)中，根據(jù)eU=$\frac{1}{2}$mv²可得：v=$\sqrt{\frac{2eU}{m}}$；適當(dāng)?shù)販p小加速電壓U，則粒子的速度減小，從而減小洛倫茲力，不滿(mǎn)足要求．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)適當(dāng)減小電場(chǎng)強(qiáng)度E，從而減小電場(chǎng)力，能滿(mǎn)足要求．故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題中物體的運(yùn)動(dòng)分成兩個(gè)階段：在電場(chǎng)中的加速和在復(fù)合場(chǎng)中的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．在解題時(shí)要注意過(guò)程分析和受力分析．