题目内容
【题目】如图,空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果这个区域只有电场,则粒子从B点离开场区;如果这个区域只有磁场,则粒子从D点离开场区;设粒子在上述三种情况下,从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3,比较t1、t2和t3的大小,则有(粒子重力忽略不计)( )
A. t1=t2=t3 B. t2<t1<t3 C. t1=t3>t2 D. t1=t2<t3
【答案】D
【解析】
带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开场区,这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB,水平方向做匀速直线运动;如果只有电场,带电粒子从B点射出,做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,如果这个区域只有磁场,则这个粒子从D点离开场区,此过程粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,方向改变,所以速度的水平分量越来越小.
带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开场区,这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB,水平方向做匀速直线运动,运动时间,如果只有电场,带电粒子从B点射出,做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,运动时间:,如果这个区域只有磁场,则这个粒子从D点离开场区,此过程粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,方向改变,所以速度的水平分量越来越小,所以运动时间:,所以t1=t2<t3,故D正确;故选D.
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