题目内容
【题目】如图所示,a、b是一对水平放置的平行金属板,板间存在着竖直向下的匀强电场。一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区,带电粒子进入场区后将向上偏转,并恰好从a板的右边缘处飞出;若撤去电场,在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场,则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转,并恰好从b板的右边缘处飞出。现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间,仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区,则下面的判断中正确的是( )
A. 带电粒子将做匀速直线运动
B. 带电粒子将偏向a板一方做曲线运动
C. 带电粒子将偏向b板一方做曲线运动
D. 无法确定带电粒子做哪种运动
【答案】B
【解析】
粒子进入电场与磁场的复合场后,会受到向上电场力qE和向下的洛伦兹力Bqv.若电场力大于洛伦兹力,则粒子会偏向a板,做曲线运动.若电场力小于洛伦兹力,则粒子会偏向b板,做曲线运动.
解答:解:只有电场时,粒子做类平抛,
设半间距离为d,板长为L,有:qE=ma…①
at2…②
L=v0t… ③
由①②③得:qE=…④
只有磁场时,粒子做匀速圆周运动,设运动半径为R,有:Bqv0=…⑤
由几何关系知:R2-L2=(R-)…⑥
由⑤⑥联立得:Bqv0=…⑦
对比④⑦知:qE>Bqv0,电场力大于洛伦兹力,故向a板偏转做曲线与动.
故答案选B
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