题目内容
【题目】如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,有一个带电粒子(重力不计)以垂直于轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场,恰好与轴成射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限,已知OP之间的距离为,则带电粒子( )
A. 带电正荷
B. 在电场中运动的时间为
C. 在磁场中做圆周运动的半径为
D. 在磁场中运动半周
【答案】AC
【解析】
根据题意结合粒子在电场中偏转的分析判断出粒子的电性;作出粒子的运动轨迹,粒子进入电场后做类平抛运动,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,求出末速度,利用运动学公式,即可求得y轴时的坐标与粒子在电场中一定是的时间;
在磁场中,粒子做匀速圆周运动,在图中画出半径,根据几何关系求出半径;根据运动的轨迹判断出是否是半个周期。
根据题意作出粒子的运动轨迹,如图所示:
粒子进入电场后做类平抛运动,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场
所以
vx=v0tan45°=v0
沿x轴方向有:
所以
A项:由于正电荷偏转的方向沿电场线的方向,所以粒子带正电。故A正确;
B项:粒子在垂直电场方向做匀速运动,所以在电场中运动的时间:,故B错误;
C项:图中MC为在磁场中运动的轨道半径,根据几何关系可知:
,故C正确;
D项:由图可得,粒子在磁场中运动的时间不是半个周期。故D错误。
故应选:AC。
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