题目内容
如图所示,质量为m,电量为q的带电粒子从平行板电容器左侧一端的中点处以速度v沿垂直于电场线方向进入电容器,恰能从下边缘处飞出,飞出时速度大小为v1,若其他条件不变,而在电容器内加上垂直纸面向里的匀强磁场,则带电粒子恰能从上极板边缘处飞出,飞出时速度大小为v2,不计粒子的重力,则以下速度大小的关系正确的是( )A.2v=v1+v2
B.v=
C.v=
D.v<v1=v2
【答案】分析:带电粒子恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场时,电场力做正功,根据动能定理可得到电场力做功与初速度v、速度v1的关系.在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出时,洛伦兹力不做功,电场力做负功,再由动能定理得到电场力做功与初速度v、速度v2的关系,而两种情况下,电场力做功大小相等,联立即可求出v.
解答:解:粒子在向下偏转的过程中做类平抛运动,根据动能定理得
q
=
-
粒子在向上偏转的过程中做复杂曲线运动,洛伦兹力不做功,则有
-q
=
-
,
解上两式可得B正确.
故选B
点评:本题运用动能定理研究带电粒子的电场中和复合场中的运动,列式时要抓住洛伦兹力不做功的特点.
解答:解:粒子在向下偏转的过程中做类平抛运动,根据动能定理得
q
粒子在向上偏转的过程中做复杂曲线运动,洛伦兹力不做功,则有
-q
解上两式可得B正确.
故选B
点评:本题运用动能定理研究带电粒子的电场中和复合场中的运动,列式时要抓住洛伦兹力不做功的特点.
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