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选修3-1
第三章 磁场
3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动
速度选择器
图示的装置中,电场强度$E$和磁感应强度$B$垂直,这种装置叫速度选择器。若一电子恰能沿虚线从左向右运动。下列和电子速率相同的哪种粒子沿虚线射入,不能沿虚线运动$(\qquad)$
从左向右运动的质子
","从右向左运动的质子
","从左向右运动的中子
","从右向左运动的中子
"]$\rm A$.根据题意,电子从左向右进入速度选择器,所受电场力竖直向上,而根据左手定则可知,所受洛伦兹力竖直向下,电场力与洛伦兹力平衡,有$Ee=Bev$
因此电子才能沿虚线做匀速直线运动,而当质子从从左向右进入速度选择器,所受电场力竖直向下,而根据左手定则可知,所受洛伦兹力竖直向上,满足$Ee=Bev$
其电场力与洛伦兹力方向相反,能够达到平衡状态,可以在速度选择器中做匀速直线运动,故$\rm A$正确,不符合题意;
$\rm B$.而当质子从右向左进入速度选择器,所受电场力竖直向下,而根据左手定则可知,所受洛伦兹力也竖直向下,不能达到平衡状态,因此不能沿虚线运动,故$\rm B$错误,符合题意;
$\rm CD$.由于中子不带电,进入速度选择器中既不受电场力也不受洛伦兹力,因此可以沿虚线运动,故$\rm CD$正确,不符合题意。
故选:$\rm B$。
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