Question

【題目】如圖所示，在矩形區域abcd內有勻強電場和勻強磁場．已知電場方向平行于ad邊且由a指向d，磁場方向垂直于abcd平面，ab邊長為L，ad邊長為2L，一帶電粒子從ad邊的中點O平行于ab方向以大小為v0的速度射入磁場，恰好做勻速直線運動，若撤去電場，其他條件不變，則粒子從c點射出場區(粒子重力不計)．下列說法正確的是(　 　)

A. 磁場方向垂直abcd平面向外

B. 撤去電場后，該粒子在磁場中的運動時間為

C. 若撤去磁場，其他條件不變，則粒子在電場中運動時間為

D. 若撤去磁場，其他條件不變，則粒子射出電場時的速度大小為

Answer 1

【答案】BC

【解析】

設粒子帶正電荷，則受到的電場力的方向向下，洛倫茲力的方向向上，由左手定則可得，磁場的方向垂直于紙面向里。同理，若粒子帶負電，則受到的電場力的方向上，洛倫茲力的方向向下，由左手定則可得，磁場的方向垂直于紙面向里。故A錯誤；
B、撤去電場后，該粒子在磁場中做圓周運動，其運動的軌跡如圖，

則：R2＝(RL)2+(L)2，得：R=2L；由洛倫茲力提供向心力得：，得：；粒子運動的周期T，則：；粒子的偏轉角θ：；所以：θ＝；該粒子在磁場中的運動時間為：．故B正確；若撤去磁場，其他條件不變，則粒子在電場中做類平拋運動，運動時間：t′＝．故C正確；電場與磁場同時存在時，粒子做勻速直線運動，則：qv0B=qE得：E＝Bv0＝；粒子在電場中的加速度：；粒子射出電場時沿電場方向的分速度：； 粒子的速度：，故D錯誤。故選BC。