Question

如圖所示，P、Q是兩個電量相等的異種點電荷，其中P帶正電，Q帶負電，O是P、Q連線的中點，MN是線段PQ的中垂線，PQ與MN所在平面與紙面平行，有一磁場方向垂直于紙面，一電子以初速度v₀僅在電場力與洛侖茲力的作用下沿直線MN運動，則（　　）

A、磁場的方向垂直紙面向里

B、電子速度先增大后減少

C、電子做勻速直線運動

D、該磁場為勻強磁場

Answer 1

分析：要使電子以初速度v₀一直沿直線MN運動，電場力與洛倫茲力平衡．MN是電場中一條等勢線，其上各點場強方向均向下，電子所受的電場力方向均向上，判斷出洛倫茲力方向，由左手定則判斷磁場方向．

解答：解：由題，電子以初速度v₀一直沿直線MN運動，電場力與洛倫茲力必定平衡，否則電子將做曲線運動．
MN是電場中一條等勢線，在等勢面上，電場力對電子不做功，所以電子做的是勻速直線運動，所以B錯誤，C正確；
在MN上各點場強方向均向下，則電子所受的電場力方向均向上，故知洛倫茲力方向向下，由左手定則判斷可知磁場方向垂直紙面向里，所以A正確；
在從M向N運動的過程中，電場強度時先變大后變小的，所以電場力先變大后變小，那么洛倫茲力也應該是先變大后變小，磁場也是先變大后變小的，所以D錯誤．
故選AC

點評：解決本題的關鍵是掌握等量異種電荷電場等勢面的分布和左手定則，知道中垂線是一條等勢線．