解析: 电子在通电直导线产生的磁场中运动,无论直导线中的电流方向如何,电子的运动速度都是和磁感应强度的方向是垂直的.根据左手定则,由于是负电荷,四指应指向左方,根据电子的偏转方向可以确定磁感应强度的方向为垂直纸面向里.根据安培定则,导线中的电流方向为B到A.如果导线中的电流方向相反,则其产生磁场方向也相反,会影响到电子的偏转方向,所以本题的正确选项是BC.
拓展:本题运动电荷带负电,所以四指应指向其运动速度方向的反方向.磁感应强度方向、粒子的速度方向中任意一个反向,都会导致洛伦兹力反向,如果两个都反向,则洛伦兹力方向保持不变.
例3、如图3-5-3所示,质量为m,带电量为q的小球,在倾角为α的光滑斜面上由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零,问:(1)小球带电性质如何?(2)此时小球下滑的速度和位移分别是多大?
解析:(1)小球沿斜面下滑,要对斜面的压力为零,说明其受到的洛伦兹力应垂直斜面向上,根据左右定则,四指应与小球运动方向一致,所以小球带正电.
(2)当小球对斜面压力为零时,有 mgcosα=Bqv......①
得小球此时的速度为 v=mgcosα/Bq......②
由于小球沿斜面方向做匀加速运动,加速度为a=gsinα......③
由匀加速运动的位移公式 v2=2ax......④
得x=m2gcos2α/(2B2q2sinα)......⑤
拓展:小球在运动过程中只有重力做功,机械能是守恒的,随着速度的增加,洛伦兹力随之增大,是一个变力,但是小球在斜