Question

【题目】如图所示，虚线框内有方向正交的匀强电场和匀强磁场，一离子束垂直于电场和磁场方向以速度从飞入此区域，恰好做匀速直线运动从O点离开此区域，如果仅有电场，离子将从a点飞离此区域，经历时间为，飞离速度为；如果仅有磁场，离子将从b点飞离此区域，经历时间为，飞离时速度为，则下列说法正确的是　　

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BC

【解析】

带电粒子垂直电场和磁场方向飞人场中，恰好做匀速直线运动，说明粒子受力平衡。仅有电场，粒子做类平抛运动，运用运动的分解，由水平位移和竖直位移研究电场强度与磁感应强度的关系。仅有磁场，粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律求出半径，由几何知识求出穿过场区后的侧移。

设带电粒子带电量为q，质量为m，电场强度为E，磁感应强度为虚线框的宽度为L。在电磁场中，带电粒子恰好做匀速直线运动，则有：只有电场时，做类平抛运动：运动时间偏转距离只有磁场时，做匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，联立解得：，带电粒子从场区右则射出磁场，由几何关系得：；综合所得：；即故A错误；仅有电场，粒子在电场力作用下做类平抛运动，电场力做正功，速度增大，仅有磁场，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，速度大小不变，故，故B正确；仅有磁场，经历时间，所以故C正确，D错误。所以BC正确，AD错误。