题目内容

【题目】如图所示,在第象限内有竖直向下的匀强电场,在第IV象限内有垂直纸面向外的匀强磁场.一个带正电的粒子以初速度vP点垂直于y轴的方向进入匀强电场中,并与x轴成45°角进入匀强磁场,又恰好垂直y轴飞出磁场.已知OP之间的距离为L,则粒子在电场和磁场中运动的总时间为(  )

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】

设与x轴交点的坐标为x,此时竖直分速度为vy,则由类平抛运动的规律可知

x=vt

x=2L

因此粒子在电场中运动时间为

粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,设粒子在磁场中运动的半径为R,周期为T
则由几何关系可知:

带电粒子进入磁场时的速度大小为
则粒子在磁场中运动的周期为

设粒子在磁场中的运动时间为t2

则总时间为

A,与结论相符,选项A正确;

B,与结论不相符,选项B错误;

C,与结论不相符,选项C错误;

D,与结论不相符,选项D错误;

故选A.

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