题目内容
【题目】如图所示,金属棒MN与金属网PQ之间存在水平向右的匀强电场,PQ与虚线JK之间的区域存在竖直向上的匀强电场与垂直纸面向里的匀强磁场,两个电场的电场强度大小均为E,磁场的磁感应强度大小为,两个区域的宽度均为d。一个带正电的微粒贴着MN以初速度竖直向上射入场区,运动到PQ时速度大小仍为,方向变为水平向右。已知重力加速度为g,下列说法正确的是
A. 微粒在MN与PQ间做匀变速运动,运动时间为
B. 微粒在PQ与JK间做匀速圆周运动,圆周半径r=d
C. 微粒在PQ与JK间做匀速直线运动,运动时间为
D. 微粒在题述两个区域中运动的总时间为
【答案】AD
【解析】微粒在MN与PQ间竖直方向受到重力作用,水平方向受到电场力作用,由于都是恒力,故微粒做匀变速运动,由对称性可知Eq=mg,在竖直方向,则或水平方向,故A正确;微粒在刚进入PQ与JK间时,受到向下的重力,向上的电场力和向上的洛伦兹力作用,由于,则有,由于重力和电场力平衡,故微粒做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力:,解得:半径为:,联立可得:,故B错误;由几何关系可知,微粒在PQ与JK间运动的圆心角为30°,故所用时间为:,所以微粒在题述两个区域中运动的总时间为,故C错误,D正确。所以AD正确,BC错误。
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