题目内容
【题目】如图,足够长的水平虚线 MN 上方有一匀强电场,方向竖直向下(与纸面平行);下方 有一匀强磁场,方向垂直纸面向里。一个带电粒子从电场中的 A 点以水平初速度 v0 向 右运动,第一次穿过 MN 时的位置记为 P 点,第二次穿过MN 时的位置记为 Q 点,PQ 两点间的距离记为 d,从 P 点 运动到 Q 点的时间记为 t。不计粒子的重力,若增大 v0,则
A. t 不变,d 不变 B. t 不变,d 变小
C. t 变小,d 变小 D. t 变小,d 不变
【答案】D
【解析】
粒子在电场中做类平抛运动,到达MN的竖直速度不变,根据类平抛运动的规律求解进入磁场的入射角和速度,在根据在磁场中做圆周运动的周期和半径求解d和t的表达式即可讨论.
粒子在电场中做类平抛运动,设第一次到达P点竖直速度v1(大小不变),则粒子进入磁场的速度,速度方向与MN的夹角,
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,半径 ,第二次经过MN上的Q点时由几何关系可得:;,带入可知,即当增大v0时d不变;运动的时间,则当增大v0时,tanθ减小,θ减小,t减小;故选D.
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