Question

如圖所示，在Oxyz坐標系所在的空間中，可能存在勻強電場或勻強磁場，也可能兩者都存在或都不存在。現有一質量為m帶正電q的點電荷沿z軸正方向射入此空間中，發現它做速度為v₀的勻速直線運動。不計重力。以E和B分別表示電場強度和磁感應強度，電場和磁場的分布有可能是(   )

A．E＝0，B≠0, B的方向與x軸平行，B的大小可任意

B．E≠0，B＝0, E的方向與z軸平行，E的大小可任意

C．E≠0，B≠0, B和E的方向都平行于xy平面，且互相垂直

D．E≠0，B≠0, B和E的方向都平行于yz平面，且互相垂直

Answer 1

C

點電荷做勻速直線運動，受力平衡，E＝0，B≠0, B的方向與x軸平行，不受電場力，根據左手定則（磁感線穿掌心，四指指正電荷運動方向，拇指指洛倫茲力的方向）點電荷受向上的洛倫茲力，不平衡，A錯。E≠0，B＝0, E的方向與z軸平行，E的大小可任意，平行于磁場方向飛入，不受洛倫茲力，電場力不為零，受力不平衡，B錯。E≠0，B≠0, B和E的方向都平行于xy平面，且互相垂直，若B沿X軸正方向，洛倫茲力方向向上，E沿Y軸負方向，所受電場力向下，有可能平衡，C對。E≠0，B≠0, B和E的方向都平行于yz平面，且互相垂直，洛倫茲力一定跟電流和磁場決定的平面垂直，而電場力跟場強方向相同，所以電場力跟洛倫茲力垂直，則無法平衡，D錯