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【题目】如图所示,在竖直虚线MNMN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v0A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(

A. 该粒子由BCD三点离开场区时的动能相同

B. 该粒子由A点运动到BCD三点的时间均不相同

C. 匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比E/B=v0

D. 若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外

【答案】C

【解析】试题分析: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:

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CD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=;粒子在磁场中运动时间为t2=,由于,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.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

练习册系列答案
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1)若,则外力的大小.

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