Question

如图所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域并沿直线运动，最后从C点离开该区域；如果将磁场撤去，其他条件不变，则粒子从B点离开场区；如果将电场撤去，其他条件不变，则粒子从D点离开场区．已知BC=CD，设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t₁、t₂和t₃，离开三点时的动能分别是E_k1、E_k2、E_k3，粒子重力忽略不计，以下关系正确的是（ ）

A．t₁=t₂＜t₃
B．t₁＜t₂=t₃
C．E_k1＞E_k2=E_k3
D．E_k1=E_k2＜E_k3

Answer 1

【答案】分析：根据粒子在电场力作用下做类平抛运动，由运动的合成与分解，可得t₁=t₂；当在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动时，时间与路程长短有关．
根据动能定理，结合电场力做功，从而可确定动能的大小关系．
解答：解：A、当电场、磁场同时存在时，粒子做匀速直线运动，此时qE=qvB，当只有电场时，粒子从B点射出，做类平抛运动，由运动的合成与分解可知，水平方向做匀速直线运动，所以t₁=t₂；
当只有磁场时，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，速度大小不变，但路程变长，有t₂＜t₃，因此A选项正确，B错误；
C、粒子从B点射出时，电场力做功，动能变大，故C选项正确，D错误．
故选AC
点评：考查粒子做类平抛运动与匀速圆周运动，掌握运动的合成与分解的方法，理解运动学公式与动能定理的应用．