题目内容

【题目】如图所示,长均为的两正对平行金属板MNPQ水平放置,板间距离为,板间有正交的竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为的带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以射入,恰沿直线从NQ的中点A射出;若撤去电场,则粒子从M点射出(粒子重力不计)。以下说法正确的是(

A.该粒子带正电

B.若撤去电场,则该粒子运动时间为原来的

C.若撤去磁场,则该粒子在运动过程中电势能增加

D.若撤去磁场,则粒子射出时的速度大小为

【答案】AD

【解析】

A.撤去电场后,粒子做匀速圆周运动,粒子从M点射出;则在初位置,洛仑兹力向上,根据左手定则,粒子带正电荷,故A正确;

B.匀速直线运动过程,有:

圆周运动过程,有:

则有:

B错误;

C.若撤去磁场,则该粒子做类平抛运动,电场力做正功,电势能减小,故C错误;

D.撤去磁场,粒子做类平抛运动,根据运动的合成与分解则有:

匀速运动时,洛伦兹力与电场力平衡,则有:

圆周运动过程,洛伦兹力提供向心力,则有:

联立解得:

故粒子射出时的速度大小:

D正确。

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