题目内容
【题目】如图所示,某一空间存在正交的匀强电场和匀强磁场,三种速度不同的质子从同一点沿垂直电场线和磁感线方向射入场区,其轨迹为图中I、II、III三条虚线,设质子沿轨迹I、II、III进入场区时速度分别为v1、v2、v3,射出场区时速度分别为v1'、v2'、v3',则下列选项正确的是
A. v1>v2>v3,v1'<v2'<v3'
B. v1>v2>v3,v1> v1',v3'> v3
C. v1<v2<v3,v1> v1',v3'> v3
D. v1<v2<v3,v1<v1',v3'< v3
【答案】B
【解析】质子重力不计,根据左手定则知,质子所受的洛伦兹力方向向上,电场力方向向下,沿轨迹Ⅰ的质子洛伦兹力大于电场力,即qv1B>qE,v1>E/B,
沿轨迹Ⅱ的质子洛伦兹力等于电场力,即qv2B=qE,v2=E/B,
沿轨迹Ⅲ的质子洛伦兹力小于电场力,即qv3B<qE,v3<E/B,
可知v1>v2>v3.
沿轨迹Ⅰ的质子运动过程中,电场力做负功,洛伦兹力不做功,根据动能定理得,v1>v′1,
沿轨迹Ⅱ的质子运动过程中,速度不变,v2=v′2,
沿轨迹Ⅲ的质子运动过程中,电场力做正功,洛伦兹力不做功,根据动能定理得,v3<v′3,故B正确,A.C.D错误。
故选:B.
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