Question

如圖所示，M、N兩平行金屬板間存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子（重力不計）從O點(diǎn)以速度υ沿著與兩板平行的方向射入場區(qū)后，做勻速直線運(yùn)動，經(jīng)過時間t₁飛出場區(qū)；如果兩板間撤去磁場，粒子仍以原來的速度從O點(diǎn)進(jìn)入電場，經(jīng)過時間的t₂飛出電場；如果兩板間撤去電場，粒子仍以原來的速度從O點(diǎn)進(jìn)入磁場后，經(jīng)過時間t₃飛出磁場，則t₁、t₂、t₃的大小關(guān)系為（ ）

A．t₁=t₂＜t₃
B．t₂＞t₁＞t₃
C．t₁=t₂=t₃
D．t₁＞t₂=t₃?

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子在混合場中做勻速直線運(yùn)動，位移等于板長；在電場中做類平拋運(yùn)動，它的運(yùn)動時間由水平方向的分運(yùn)動決定；在磁場中做圓周運(yùn)動，運(yùn)動時間由弧長與運(yùn)動速率決定．
解答：解：設(shè)極板長度為L，粒子在電場與磁場中做運(yùn)動直線運(yùn)動，運(yùn)動時間t₁=，
粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的勻加速運(yùn)動，
運(yùn)動時間由水平分運(yùn)動決定t₂==t₁；
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，運(yùn)動路程s＞L，洛倫茲力對粒子不做功，速率v不變，運(yùn)動時間t₃=＞=t₁=t₂；
則t₁=t₂＜t₃，故A正確，BCD錯誤；
故選A．
點(diǎn)評：知道粒子的運(yùn)性質(zhì)，由運(yùn)動學(xué)公式求出粒子的運(yùn)動時間表達(dá)式，然后比較，即可得出結(jié)論．