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精英家教网如图所示,有一正方形区域,CB为对角线,A、D分别为对应边的中点,一不计重力的带电粒子以速度v沿CB方向射入.当在正方形平面内有垂直于CB方向的匀强电场E时,粒子从A点飞出,速率为v1,所用时间为t1;当区域有垂直于纸面、磁感应强度为B的匀强磁场时,粒子从D点飞出,速率为v2,所用时间为t2.则下列说法正确的是(  )
A、t1=t2B、t1<t2C、v1=v2D、v1<v2
分析:粒子垂直射入电场,在电场中偏转做类平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,根据平抛运动的基本公式及圆周运动的向心力公式、周期公式,联立方程即可求解.同时根据左手定则,结合粒子运动的方向与磁场方向,即可确定粒子带何种电.
解答:解:A、粒子在电场力作用下作类似于平抛运动,而在磁场作用下作匀速圆周运动.在电场作用下,水平方向的速度分量保持不变,而在磁场作用下,作匀速圆周运动时,水平方向的速度分量逐步减小,故t1小于t2.故A错误,B正确,
C、粒子在电场力作用下作类似于平抛运动,而在磁场作用下作匀速圆周运动.在电场作用下,电场力对粒子做正功,导致动能增加,而洛伦兹力始终不做功,所以速率不变,则v1>v2,故CD错误;
故选:B
点评:本题是带电粒子在电磁场中运动的问题,粒子垂直射入电场,在电场中偏转做类平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,要求同学们能画出粒子运动的轨迹,结合几何关系求解,知道半径公式及周期公式,并考查了左手定则,难度适中.
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