Question

如圖所示，兩平行、正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后向上偏轉．若帶電粒子所受重力可忽略不計，仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉，下列措施中一定不可行的是（　�。�

A．僅增大帶電粒子射入時的速度

B．僅增大兩金屬板所帶的電荷量

C．僅減小粒子所帶電荷量

D．僅改變粒子的電性

Answer 1

分析：本題意在考查帶電粒子在復合場中的運動問題，解決此類問題的關鍵是對帶電粒子進行受力分析并結合牛頓第二定律判斷帶電粒子的運動情況．因題目中未明確帶電粒子的電性，所以要假設粒子帶正電或帶負電的情況下，分別對粒子進行受力分析，根據受力情況分析來判斷各選項的對錯．

解答：解：
A、如果粒子帶負電，向上偏轉說明粒子所受的洛倫茲力小于電場力，增大射入電場時的初速度可增大洛倫茲力使洛倫茲力大于電場力，故A可行；
B、題目中未明確帶電粒子的電性，故要先做出假設，如果粒子帶正電，向上偏轉說明粒子所受的洛倫茲力大于電場力，所以欲使粒子向下偏轉，可以增大電場即使兩個極板所帶電量增多，這樣可使向下的電場力大于洛倫茲力，故B可行；
C、粒子所受的電場力和洛倫茲力的大小關系與所帶電量多少無關，故C不可行．
D、無論粒子的電性如何，改變粒子的電性可使其所受合力的方向變為反向，故D可行；
本題選不可行的，故選C．

點評：處理帶電粒子在電場和磁場中運動問題的基本方法．
　　1、帶電粒子在勻強電場和勻強磁場共存區域內運動時，往往既要受到電場力作用，又要受到洛侖茲力作用．這兩個力的特點是，電場力是恒力，而洛侖茲力的大小、方向隨速度變化．若二力平衡，則粒子做勻速直線運動．若二力不平衡，則帶電粒子所受合外力不可能為恒力，因此帶電粒子將做復雜曲線運動．
　　2、解決粒子做復雜曲線運動問題時，必須用動能定理或能量關系處理．這里要抓住場力做功和能量變化的特點，即電場力做功與電勢能變化的特點，以及洛侖茲力永遠不做功．
　　3、若勻強電場和勻強磁場是分開的獨立的區域，則帶電粒子在其中運動時，分別遵守在電場和磁場中運動規律運動，處理這類問題時要注意分階段求解．