Question

如圖，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，ab間的電場強(qiáng)度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v₀豎直向上射入電場，當(dāng)它飛到b板時，速度大小不變，而方向變成水平方向，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進(jìn)入bc區(qū)域，bc寬度也為d，所加電場大小為E，方向豎直向上;磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（  ）

A．粒子在ab區(qū)域中做勻變速運(yùn)動，運(yùn)動時間為

B．粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑r=d

C．粒子在bc區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動時間為

D．粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時間為

Answer 1

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試題分析：粒子在ab區(qū)域中豎直方向受到重力作用，水平方向受到電場力作用，由于都是恒力，故粒子做勻變速運(yùn)動，由對稱性可知 Eq=mg，在豎直方向v₀=gt，則，或者，選項A正確；粒子在剛進(jìn)入bc區(qū)域中，受到向下的重力、向上的電場力和向上洛倫茲力作用，由于，則Bqv₀=Eq=mg，由于重力和電場力平衡，故粒子做勻速圓周運(yùn)動，半徑為，故選項BC錯誤；由幾何關(guān)系可知，粒子在bc區(qū)域運(yùn)動的圓心角為30⁰，故所用的時間，所以粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時間為t=t₁+t₂=，選項D正確。