Question

【題目】如圖所示，平行金屬板M、N之間有豎直向下的勻強電場，虛線下方有垂直紙面的勻強磁場，質(zhì)子和 α粒子分別從上板中心S點由靜止開始運動，經(jīng)電場加速后從O點垂直磁場邊界進入勻強磁場，最后從a、b兩點射出磁場（不計重力），下列說法正確的是

A. 磁場方向垂直紙面向內(nèi)

B. 從a點離開的是α粒子

C. 從b點離開的粒子在磁場中運動的速率較大

D. 粒子從S出發(fā)到離開磁場，由b點離開的粒子所用時間較長

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據(jù)粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則得到磁場方向；根據(jù)動能定理求得在磁場中運動的速度，然后根據(jù)洛倫茲力做向心力求得半徑，即可區(qū)分兩粒子，且得到其速度大小關(guān)系；根據(jù)勻變速運動規(guī)律得到在電場中的運動時間，由勻速圓周運動規(guī)律求得在磁場中的運動時間，即可根據(jù)荷質(zhì)比判斷時間長短。

質(zhì)子和α粒子帶正電，由粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)左手定則可得：磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；設(shè)粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，勻強電場的場強為E，電勢差為U，勻強磁場的磁感應強度為B；那么根據(jù)動能定理可得：qU＝mv2，則有洛倫茲力做向心力可得：Bvq＝；所以粒子在磁場中運動的軌道半徑；故荷質(zhì)比越大，軌道半徑越小；所以從a點離開的是質(zhì)子，從b點離開的粒子的是α粒子；根據(jù)動能定理可得：v＝，故荷質(zhì)比越大，在磁場中運動的速率越大，故從b點離開的α粒子荷質(zhì)比較小，在磁場中運動的速率較��；故BC錯誤；粒子在電場中運動的時間；粒子在磁場中的運動時間；故荷質(zhì)比越大，粒子從S出發(fā)到離開磁場所用時間t1+t2越��；那么從b點離開的粒子的是α粒子荷質(zhì)比較小，時間較長，故D正確；故選D。