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如图所示,等腰直角三角形ACD的直角边长为2a,P为AC边的中点,Q为CD边上的一点,DQ=a.在△ACD区域内,既有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,又有电场强度大小为E的匀强

题目详情

如图所示,等腰直角三角形ACD的直角边长为2a,P为AC边的中点,Q为CD边上的一点,DQ=a.在△ACD区域内,既有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,又
有电场强度大小为E的匀强电场,一带正电的粒子自P点沿平行于AD的直线通过△ACD区域.不计粒子的重力.下列说法正确的有(  )
作业搜

A. 粒子在复合场中做匀速直线运动,且速度大小为

E
B

B. 若仅撤去电场,粒子仍以原速度自P点射人磁场,从Q点射出磁场,则粒子的比荷为

q
m
=
E
3aB2

C. 若仅撤去电场,粒子仍以原速度自P点射人磁场,从Q点射出磁场,则粒子的比荷为

q
m
=
2E
3aB2

D. 若仅撤去磁场,粒子仍以原速度自P点射人磁场,则粒子在△ACD区域中运动的时间为

3Ea
B

▼优质解答
答案和解析
作业搜 A、因正粒子做直线运动,且受到洛伦兹力作用,则正粒子在场区受力平衡:qE=qv0B…①
解得:v0=
E
B
,故A正确;   
BC、过Q点作半径OQ,它与CA的延长线交于圆心O,作QH⊥CA,垂足为H,设正粒子做匀速圆周运动的半径为R,则:qv0B=m
v
2
0
R
…②
在直角三角形HOQ中:HO2+HQ2=R2…③
HQ=2a-acos45°=(2-
2
2
)a…④
HO=OC-HC=(R+a)-HQ…⑤
联立③④⑤解得:R=3a…⑥
联立①②⑥解得:
q
m
=
E
3aB2
…⑦,故B正确,C错误;
D、粒子沿初速度v0方向做匀速直线运动:x=v0t…⑧
粒子沿电场方向做匀加速直线运动:y=
1
2
qE
m
•t2…⑨
由几何关系:x+y=a⑩
由①⑦⑧⑨⑩得:(
E
B
2t2+6a(
E
B
)t-6a2=0
解得:t=
15
-3
E
aB,故D错误;
故选:AB.