Question

如图，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，ab间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v₀竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变成水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域，bc宽度也为d，所加电场大小为E，方向竖直向上;磁感应强度方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（  ）

A．粒子在ab区域中做匀变速运动，运动时间为

B．粒子在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r=d

C．粒子在bc区域中做匀速直线运动，运动时间为

D．粒子在ab、bc区域中运动的总时间为

Answer 1

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试题分析：粒子在ab区域中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，故粒子做匀变速运动，由对称性可知 Eq=mg，在竖直方向v₀=gt，则，或者，选项A正确；粒子在刚进入bc区域中，受到向下的重力、向上的电场力和向上洛伦兹力作用，由于，则Bqv₀=Eq=mg，由于重力和电场力平衡，故粒子做匀速圆周运动，半径为，故选项BC错误；由几何关系可知，粒子在bc区域运动的圆心角为30⁰，故所用的时间，所以粒子在ab、bc区域中运动的总时间为t=t₁+t₂=，选项D正确。