Question

【题目】如图所示，在矩形区域abcd内有匀强电场和匀强磁场．已知电场方向平行于ad边且由a指向d，磁场方向垂直于abcd平面，ab边长为L，ad边长为2L，一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为v0的速度射入磁场，恰好做匀速直线运动，若撤去电场，其他条件不变，则粒子从c点射出场区(粒子重力不计)．下列说法正确的是(　 　)

A. 磁场方向垂直abcd平面向外

B. 撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为

C. 若撤去磁场，其他条件不变，则粒子在电场中运动时间为

D. 若撤去磁场，其他条件不变，则粒子射出电场时的速度大小为

Answer 1

【答案】BC

【解析】

设粒子带正电荷，则受到的电场力的方向向下，洛伦兹力的方向向上，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里。同理，若粒子带负电，则受到的电场力的方向上，洛伦兹力的方向向下，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里。故A错误；
B、撤去电场后，该粒子在磁场中做圆周运动，其运动的轨迹如图，

则：R2＝(RL)2+(L)2，得：R=2L；由洛伦兹力提供向心力得：，得：；粒子运动的周期T，则：；粒子的偏转角θ：；所以：θ＝；该粒子在磁场中的运动时间为：．故B正确；若撤去磁场，其他条件不变，则粒子在电场中做类平抛运动，运动时间：t′＝．故C正确；电场与磁场同时存在时，粒子做匀速直线运动，则：qv0B=qE得：E＝Bv0＝；粒子在电场中的加速度：；粒子射出电场时沿电场方向的分速度：； 粒子的速度：，故D错误。故选BC。