Question

如圖所示，在豎直虛線MN和之間區域內存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子（不計重力）以初速度v₀由A點垂直于MN進入這個區域，帶電粒子沿直線運動，并從C點離開場區。如果撤去磁場，該粒子將從B點離開場區；如果撤去電場，該粒子將從D點離開場區。則下列判斷正確的是（    ）


A．該粒子由B、C、D三點離開場區時的動能相同
B．該粒子由A點運動到B、C、D三點的時間均不相同
C．勻強電場的場強E與勻強磁場的磁感應強度B之比
D．若該粒子帶負電，則電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向外

Answer 1

C

解析試題分析：存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場時，粒子做直線運動，說明合力為0，即,所以有選項C對。此時粒子做勻速直線運動沿AC水平線，說明電場力垂直速度方向。末速度仍是，運動時間為。撤去磁場后僅有電場，電場力與垂直，此為類平拋運動，從B點離開電場，說明電場力向上，水平方向仍是勻速直線，運動時間為，但由于電場力做正功，末速度大于。撤去電場后僅有磁場，做勻速圓周運動，末速度仍是，運動時間為圓弧長度除以所以時間大于。綜上，該粒子由B、C、D三點離開場區時的動能B點最大，CD相同，選項A錯。．該粒子由A點運動到B、C、D三點的時間D的時間最長，BC的時間相等，選項B錯。若該粒子帶負電，電場力向上，說明豎直向下，根據洛倫茲力與電場力平衡，即洛倫茲力豎直向下可判斷磁場方向垂直紙面向里，選項D錯。
考點：帶電粒子在復合場中的運動