题目内容
【题目】如图所示的xOy平面内,存在正交的匀强磁场和匀强电场,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直xOy平面向里,匀强电场大小为E,方向沿y轴正方向.将一质量为m、带电量为q的粒子从O点由静止释放,粒子的运动曲线如图所示,运动周期为T,P点距x轴的距离为粒子运动过程中距x轴最大距离的一半,粒子的重力忽略不计.以下说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子运动到最低点时,粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等
C.粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为
D.粒子在运动过程中,距x轴的最大距离为
【答案】AC
【解析】
考查带电粒子在复合场中的运动。
A.粒子由静止开始运动,故开始时电场力方向向下,故带正电,A正确;
B.粒子运动到最低点时,合运动的洛伦兹力向上,电场力向下,合力提供向心力,故洛伦兹力大于电场力,B错误;
C.粒子的初速度为零,将初速度沿水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相等分速度v1和v2,大小都是v,向右的分速度v2,对应的洛伦兹力f2与电场力平衡,故
粒子的第二分运动以v1的初速度向左运动,做逆时针的匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:
其中:
联立解得:
粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为:
C正确;
D.粒子在运动过程中,距x轴的最大距离为:
D错误。
故选AC。
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