题目内容
【题目】如图,正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场(图中未画出).一带电粒子从d点沿da方向射入磁场,随后经过bd的中点e进入电场,接着从b点射出电场,不计粒子的重力,则( )
A.粒子带正电
B.电场的方向是由c指向b
C.粒子在b点和d点的动能相等
D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为∶2
【答案】D
【解析】
A.带电粒子从d点沿da方向射入磁场,随后经过bd的中点e进入电场,偏转方向往右,由左手定则可知 ,粒子带负电,故A错误;
B.粒子从e点射出时,速度方向与bd的夹角为,即水平向右射出,在电场中做类平抛运动,从b点射出电场,所受电场力方向由c指向b,负电荷所受电场力方向与场强方向相反,则电场方向由b指向c,故B错误;
C.粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功,但在e到b的类平抛运动过程中,电场力做下功,则粒子在b点的动能大于在d点的动能,故C错误;
D.假设ab边长的一半为r,粒子从d点射入磁场的速度为v,因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de除以速率v,即,粒子在电场中做类平抛运动,其在平行ab方向的分运动速度大小为v的匀速直线运动,分位移为r,可得粒子在电场中运动时间为,故D正确。
故选D。
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