Question

【題目】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強磁場(圖中未面出)，一個帶電粒子在兩平行板間做勻速直線運動后，從O點垂直進入另一個垂直紙而向外的勻強磁場中，粒子做勻速圓周運動，最后打在擋板MN上的A點，不計粒子重力。下列說法正確的是

A. 此粒子一定帶負電

B. P、Q間的磁場一定垂直紙面向外

C. 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比

D. 若另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比

Answer 1

【答案】C

【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，粒子向下偏轉，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錯誤；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錯誤；粒子在復合場中做勻速直線運動，由平衡條件可知： ，解得： ，粒子具有相同的速度，不一定具有相同的荷質比；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： ，解得，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，則粒子的荷質比相同，故C正確，D錯誤；選C.