问题
选择题
如图所示,在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等.有一个带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场,又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场.已知OP之间的距离为d,则带电粒子从P点开始在到第二次在磁场中经过x轴时,在电场和磁场中运动的时间说法正确的有
A.在电场中运动时间为
B.在磁场中运动时间为
C.在磁场中运动时间为
D.运动总时间为
答案
ABD
粒子恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场,有,沿电场线方向做初速度为零的匀加速运动,有
,则在电场运动的时间为
,A正确;粒子进入第I象限的速度为
,由几何关系可求出在I象限做圆周运动的半径为
,根据半径公式
,有
,周期公式
,可得
,粒子在第I象限转过的角度为135°,在第Ⅳ象限逆时针运动,到达x轴运动了半个周期,故在磁场中运动的时间为
,B正确;在磁场中运动时间为
,C错误、D正确。