Question

在圖中實(shí)線框所示的區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力）恰好能沿直線MN從左至右通過(guò)這一區(qū)域．那么勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向可能為下列哪種情況（ ）

A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向外
B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向里
C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上
D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向都水平向右

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子恰好在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)受到電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力時(shí)，則兩力必平衡．這樣確保速度不變，才會(huì)使洛倫茲力不變，否則不可能做直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)只受到電場(chǎng)力時(shí)，磁場(chǎng)方向須與運(yùn)動(dòng)方向相平行，此時(shí)雖在磁場(chǎng)中但沒(méi)有洛倫茲力存在．
解答：解：A、當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向外，假設(shè)帶正電，則電場(chǎng)力垂直紙面向外，若能做直線運(yùn)動(dòng)，則洛倫茲力須垂直紙面向里，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，假設(shè)粒子帶正電，則電場(chǎng)力也是豎直向上，而粒子從左向右運(yùn)動(dòng)，則要使洛倫茲力豎直向下，所以勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外．若粒子帶負(fù)電，則電場(chǎng)力是豎直向下，要能做直線運(yùn)動(dòng)則洛倫茲力豎直向上，而粒子從左向右運(yùn)動(dòng)，所以勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，故B正確；
C、當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，假設(shè)粒子帶正電，則電場(chǎng)力也是豎直向上，而粒子從左向右運(yùn)動(dòng)，則要使洛倫茲力豎直向下，所以勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外．若粒子帶負(fù)電，則電場(chǎng)力是豎直向下，要能做直線運(yùn)動(dòng)則洛倫茲力豎直向上，而粒子從左向右運(yùn)動(dòng)，所以勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外．故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向都水平向右，帶電粒子不受洛倫茲力，因此在電場(chǎng)力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；
故選：BD
點(diǎn)評(píng)：當(dāng)兩個(gè)電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力均存在時(shí)，必須是平衡力，因?yàn)槁鍌惼澚κ桥c速度有關(guān)的力．當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，沒(méi)有洛倫茲力存在，所以只要考慮電場(chǎng)力就可以．