Question

如圖所示，在豎直虛線MN和之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子（不計(jì)重力）以初速度v₀由A點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入這個(gè)區(qū)域，帶電粒子沿直線運(yùn)動(dòng)，并從C點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)。如果撤去磁場(chǎng)，該粒子將從B點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)；如果撤去電場(chǎng)，該粒子將從D點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)。則下列判斷正確的是（    ）


A．該粒子由B、C、D三點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能相同
B．該粒子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B、C、D三點(diǎn)的時(shí)間均不相同
C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比
D．若該粒子帶負(fù)電，則電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，說明合力為0，即,所以有選項(xiàng)C對(duì)。此時(shí)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)沿AC水平線，說明電場(chǎng)力垂直速度方向。末速度仍是，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為。撤去磁場(chǎng)后僅有電場(chǎng)，電場(chǎng)力與垂直，此為類平拋運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)離開電場(chǎng)，說明電場(chǎng)力向上，水平方向仍是勻速直線，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，但由于電場(chǎng)力做正功，末速度大于。撤去電場(chǎng)后僅有磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，末速度仍是，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為圓弧長(zhǎng)度除以所以時(shí)間大于。綜上，該粒子由B、C、D三點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能B點(diǎn)最大，CD相同，選項(xiàng)A錯(cuò)。．該粒子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B、C、D三點(diǎn)的時(shí)間D的時(shí)間最長(zhǎng)，BC的時(shí)間相等，選項(xiàng)B錯(cuò)。若該粒子帶負(fù)電，電場(chǎng)力向上，說明豎直向下，根據(jù)洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，即洛倫茲力豎直向下可判斷磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，選項(xiàng)D錯(cuò)。
考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)