题目内容

如图所示,在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区.如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区.则下列判断正确的是(  )
分析:洛伦兹力不做功,不改变粒子的动能.只有电场时,粒子水平方向做匀速直线运动,可得到时间与水平位移AC的关系;只有磁场时,粒子做匀速圆周运动,可得到时间与弧长的关系,即可比较时间关系.带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡.根据左手定则判断磁场的方向.
解答:解:
A、洛伦兹力不做功,不改变粒子的动能,而电场力做正功,粒子的动能增大,则粒子由C、D两点离开场区时的动能相同,小于从B点离开场区的动能.故A错误.
B、粒子在正交的电磁场中与只有电场时运动时间相等,为t1=
AC
v0
;粒子在磁场中运动时间为t2=
AD
v0
,由于
AD
>AC
,则知粒子在磁场中运动时间最长.故B错误.
C、带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,则  qE=qv0B,得
E
B
=v0
.故C正确.
D、若该粒子带负电,则知电场方向竖直向下,由左手定则判断得知,磁场方向垂直于纸面向里.故D错误.
故选C
点评:本题是带电粒子在电磁场中运动的问题,要加强洛伦兹力不做功的特点、左手定则等基本知识学习,基础题.
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