稿件来源:高途
| 洛伦兹力题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第三章 磁场
3.5 运动电荷在磁场中受到的力
洛伦兹力
如图所示,在竖直虚线$MN$和$M'N'$之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带负电粒子(不计重力)以水平初速度$v_{0}$由$A$点进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从$C$点离开场区。如果撤去磁场,该粒子将从$B$点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从$D$点离开场区。则下列判断正确的是$(\qquad)$
电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外
","该粒子由$B$点离开场区时的动能大于由$C$点离开场区时的动能
","该粒子由$A$点运动到$D$点的时间小于由$A$点运动到$C$点的时间
","匀强磁场的磁感应强度$B$与匀强电场的场强$E$的大小之比为$v_{0}$
"]$\rm A$.由于粒子带负电,撤去磁场,该粒子将从$B$点离开场区,可知电场力向上,电场方向竖直向下;如果撤去电场,该粒子将从$D$点离开场区,可知洛伦兹力向下,根据左手定则可知,磁场方向垂直于纸面向里,故$\rm A$错误;
$\rm D$.带负电粒子(不计重力)以水平初速度$v_{0}$由$A$点进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从$C$点离开场区,可知洛伦兹力与电场力平衡,则有$qv_{0}B=qE$
可得$\dfrac{B}{E}=\dfrac{1}{v_{0}}$
故$\rm D$错误;
$\rm B$.撤去磁场,该粒子将从$B$点离开场区,由于电场力对做正功,粒子的动能增大,而粒子从$C$点离开场区时的动能等于粒子的初动能,则该粒子由$B$点离开场区时的动能大于由$C$点离开场区时的动能,故$\rm B$正确;
$\rm C$.粒子从$A$点运动到$C$点,沿水平方向做匀速直线运动;粒子从$A$点运动到$D$点,由于洛伦兹力有水平向左的分力,使得粒子在水平方向做减速运动,则该粒子由$A$点运动到$D$点的时间大于由$A$点运动到$C$点的时间,故$\rm C$错误。
故选:$\rm B$。
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