Question

如图所示，空间的某一区域内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区；如果这个场区只有电场，则粒子从点离开场区；如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B，从A到C和从A到D所用的时间分别是t₁、t₂和t₃，比较t₁、t₂和t₃的大小，有（　　）

• A、t₁=t₂=t₃
• B、t₁=t₂＜t₃
• C、t₁＜t₂=t₃
• D、t₁＜t₂＜t₃

Answer 1

分析：带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动；如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小．

解答：解：带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动，运动时间t₁=

L

v

，如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，运动时间：t₂=

L

v

，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小，所以运动时间：t₃＞

L

v

，所以t₁=t₂＜t₃，故B正确．
故选：B

点评：注意分析带电粒子在复合场、电场、磁场中的运动情况各不相同，复合场中做匀速直线运动，电场做类平抛运动，磁场做匀速圆周运动，根据不同的运动规律解题．