问题 选择题

如图所示,在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E匀强磁场B电场方向竖直向下,有质量分别为m1,m2的a,b两带负电的微粒,a电量为q1,恰能静止于场中空间的c点,b电量为q2,在过C点的竖直平面内做半径为r匀速圆周运动,在c点a、b相碰并粘在一起后做匀速圆周运动,则(  )

A.a、b粘在一起后在竖直平面内以速率

B(q1+q2)
m1+m2
r做匀速圆周运动

B.a、b粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r匀速圆周运动

C.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径大于r匀速圆周运动

D.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径为

q2
q1+q2r的匀速圆周运动

答案

粒子b受到的洛伦兹力提供向心力,有

q2vB=m2

v2
r

解得

v=

q2Br
m2

两个电荷碰撞过程,系统总动量守恒,有

m2v=(m1+m2)v′

解得

v′=

m2
m1+m2
v=
q2Br
m1+m2

整体做匀速圆周运动,有

r′=

(m1+m2)v′
(q1+q2)B
=
q2
q1+q2
r

故选D.

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