Question

9．如圖所示，空間的虛線區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以某一初速v₀由A點(diǎn)垂直場(chǎng)邊界進(jìn)入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)從O點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)．如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng)，粒子將從B點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)；如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，粒子將從C點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)，且BO=CO．設(shè)粒在上述三種情況下，從A到B，從A到O和從A到C所用的時(shí)間分別是t₁、t₂和t₃．比較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 帶電粒子由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)，這個(gè)過(guò)程粒子受到的電場(chǎng)力等于洛倫茲力qE=qvB，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；如果只有電場(chǎng)，帶電粒子從B點(diǎn)射出，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，則這個(gè)粒子從D點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)，此過(guò)程粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，方向改變，所以速度的水平分量越來(lái)越小．

解答 解：帶電粒子由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)，這個(gè)過(guò)程粒子受到的電場(chǎng)力等于洛倫茲力qE=qvB，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t₁=$\frac{L}{v}$，如果只有電場(chǎng)，帶電粒子從B點(diǎn)射出，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t₂=$\frac{L}{v}$，如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，則這個(gè)粒子從D點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)，此過(guò)程粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，方向改變，所以速度的水平分量越來(lái)越小，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t₃＞$\frac{L}{v}$，所以t₁=t₂＜t₃，故B正確，ACD錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 注意分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況各不相同，復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題．