问题 选择题

如图所示,在第四象限内有电场强度大小为E的匀强电场和磁感应强度大小为B1的匀强磁场;第一象限的某个矩形区域内,有磁感应强度大小为B2的匀强磁场,B1、B2的方向均垂直纸面向里,磁场B2的下边界与x轴重合.一质量为m电荷量为q的带正电的微粒以某一速度沿与y轴正方向成60°夹角的方向从M点沿直线运动,经P点进人处于第一象限内的磁场B2区域.一段时间后,微粒经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出.M点的坐标为(0,-10cm),N点的坐标为(0,30cm),不计粒子重力.则(  )

A.第四象限的匀强电场方向与y轴正方向成30°角

B.带电微粒以

E
B1
的速度在第四象限内做匀速直线运动

C.带电微粒在匀强磁场B2中的运动轨道半径为

3
15
m

D.带电微粒在匀强磁场B2中的运动时间为

πm
3qB2

答案

A、粒子在电场与磁场中做直线运动,若速度会引起洛伦兹力的变化,粒子的运动轨迹将不再是直线,因此微粒必做匀速直线运动,所以洛伦兹力与电场力相平衡,由于洛伦兹力方向垂直于图中虚线向左上方,所以电场力应垂直于虚线向右下方,带电粒子带正电,所以电场方向垂直于虚线向右下方,即与y轴负方向成30°角,故A错误.

B、微粒必做匀速直线运动,所以洛伦兹力与电场力相平衡,则:B1qv=qE,解得:v=

E
B1
,故B正确.

C、带电微粒在匀强磁场B2中的运动轨迹如图所示:

 

由于OM等于10cm,N点到D点的竖直距离也为10cm,所以DP距离为20cm

解得粒子做圆周运动的半径:R=

20
3
3
cm,故C错误.

D、带电粒子在磁场中的运动周期:T=

2πm
qB2
,粒子在磁场中转过的圆心角为120°,所以带电微粒在匀强磁场B2中的运动时间为t=
120°
360°
T=
2πm
3qB2
,故D错误.

故选:B

单项选择题
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