题目内容

【题目】空间同时存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的方向沿y轴正方向,场强大小为E;磁场方向垂直纸面向外。质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,释放后,粒子恰能沿图中的曲线运动。已知该曲线的最高点P的纵坐标为h,曲线在P点附近的一小部分,可以看做是半径为2h的圆周上的一小段圆弧。则

A. 粒子在y轴方向做匀加速运动

B. 粒子在最高点P的速度大小为

C. 磁场的磁感应强度大小为

D. 粒子经过时间运动到最高点

【答案】C

【解析】

由题意可知,粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下运动,粒子在P点时,由电场力和洛伦兹力的合力提供向心力,根据动能定理求出粒子经过P点的速度,再由向心力公式求解B的大小。

A、受力分析可知,粒子受到洛伦兹力沿y轴方向的分力是变化的,故粒子在y轴方向的合力是变化的,故加速度是变化的,所以A错误;

B、从O到P时,洛伦兹力不做功,由动能定理得:,解得:,B错误;

C、粒子经过最高点时,洛伦兹力和电场力的合力提供向心力,即,,联立解得:,C正确;

D、若空间中只有匀强磁场,则粒子在磁场中最匀速运动运动的周期。故该时间并非粒子运动到最高点的时间,D错误。

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