问题 选择题

如图所示,在竖直虚线MN和PQ之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带归属粒子(不计重力)以初速度v0由a点垂直MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从c点离开场区.如果撤去磁场,该粒子将从b点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从d点离开场区.则下列判断正确的是(  )

A.该粒子由b、c、d三点离开场区时的动能相同

B.该粒子由a点运动到b、c、d三点的时间均相同

C.若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外

D.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比

E
B=v0

答案

由a点垂直MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从c点离开场区.则电场力与洛伦兹力相平衡;当撤去磁场,该粒子将从b点离开场区,则说明粒子受到电场力作用,做类平抛运动;当撤去电场,该粒子将从d点离开场区,则说明粒子受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.

A、该粒子由b点离开场区时,则电场力对粒子做正功,导致粒子的动能增加;该粒子由c点离开场区时,则电场力对粒子不做功,导致粒子的动能不变;该粒子由d点离开场区时,则电场力对粒子做负功,导致粒子的动能减小,故A错误;

B、带电粒子从b射出做类平抛运动,与从c射出做直线运动,粒子运动时间相等,而从d射出粒子做匀速圆周运动,则运动时间不等.故B错误;

C、由题意可知,若该粒子带负,则电场方向竖直向下,而磁场方向应是垂直于纸面向里,原因是洛伦兹力向下且带负电.故C错误;

D、当带电粒子从c射出时,粒子做直线运动,电场力与洛伦兹力相等,即qE=Bqv0,则有匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比

E
B
=v0故D正确;

故选:D

单项选择题
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