14.如圖所示,有一垂直于紙面向里的有界勻強磁場,A、B為邊界上兩點.一帶電粒子從A點以初速度v0、與邊界成角度θ(θ<90°)沿紙面射入磁場,經過一段時間后從B點射出.現(xiàn)撤去磁場,加一垂直邊界、沿紙面向上的勻強電場,其它條件不變,粒子仍從B點射出.粒子重力忽略不計,則粒子( 。
A.帶負電
B.在磁場中和電場中的運動軌跡相同
C.從磁場中離開時速度方向與從電場中離開時速度方向相同
D.從磁場中離開時速度大小與從電場中離開時速度大小相同

分析 由左手定則就能判斷出粒子的電性,由帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的對稱性,當帶電粒子從邊界射入進,再回到邊界時速度方向與邊界的夾角相同.撤去磁場加上沿紙面向上的電場,當與AB成θ角入射時,帶電粒子受恒定向下的電場力做類斜拋運動,根據(jù)斜拋運動的對稱性,當粒子回到B點時,速度大小相等,但方向仍與AB成相同的角度.

解答 解:A、粒子在磁場中從A到B點做順時針圓周運動,受向右下的洛侖茲力,根據(jù)左手定則知道粒子帶負電,所以選擇項A正確.
B、撤去磁場加上電場,粒子做勻變速度曲線運--即類斜拋運動,所以軌跡不同于圓周,選項B錯誤.
C、無論是在磁場中做勻速圓周運動,還是在電場中做類斜拋運動,當粒子再次回到邊界時與邊界的夾角仍為θ,只是方向斜向下,所以選項C正確.
D、在磁場中做勻速圓周運動,洛侖茲力不做功,速度大小與進入時相同,而在電場中從A到B,電場力做功為零,所以與進入時速度大小也相同,只是方向不同,所以選項D正確.
故選:ACD

點評 本題只是把帶電粒子在磁場和電場中的兩種情況進行對比,由勻速圓周運動和斜拋運動的對稱性,當電場強度大小取某一確定值時,粒子可以從同一點B離開,但離開時,只是速度方向由斜向上變?yōu)樾毕蛳,與邊界的夾角仍相同.當然本題還有較大的變化,比如已知B求E或者相反等.

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