Question

【題目】如圖所示，虛線框內(nèi)有方向正交的勻強電場和勻強磁場，一離子束垂直于電場和磁場方向以速度從飛入此區(qū)域，恰好做勻速直線運動從O點離開此區(qū)域，如果僅有電場，離子將從a點飛離此區(qū)域，經(jīng)歷時間為，飛離速度為；如果僅有磁場，離子將從b點飛離此區(qū)域，經(jīng)歷時間為，飛離時速度為，則下列說法正確的是　　

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BC

【解析】

帶電粒子垂直電場和磁場方向飛人場中，恰好做勻速直線運動，說明粒子受力平衡。僅有電場，粒子做類平拋運動，運用運動的分解，由水平位移和豎直位移研究電場強度與磁感應(yīng)強度的關(guān)系。僅有磁場，粒子做勻速圓周運動，由牛頓第二定律求出半徑，由幾何知識求出穿過場區(qū)后的側(cè)移。

設(shè)帶電粒子帶電量為q，質(zhì)量為m，電場強度為E，磁感應(yīng)強度為虛線框的寬度為L。在電磁場中，帶電粒子恰好做勻速直線運動，則有：只有電場時，做類平拋運動：運動時間偏轉(zhuǎn)距離只有磁場時，做勻速圓周運動，由洛侖茲力提供向心力，聯(lián)立解得：，帶電粒子從場區(qū)右則射出磁場，由幾何關(guān)系得：；綜合所得：；即故A錯誤；僅有電場，粒子在電場力作用下做類平拋運動，電場力做正功，速度增大，僅有磁場，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，速度大小不變，故，故B正確；僅有磁場，經(jīng)歷時間，所以故C正確，D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。