Question

【題目】如圖所示，某帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后，射入水平放置、電勢差為U’的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場中，帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁感線方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場中，則粒子進(jìn)入磁場和射出磁場的M，N兩點間的距離d隨著U和U’的變化情況為（不計重力，不考慮邊緣效應(yīng)）（ ）

A. d隨U變化，d隨U’變化

B. d隨U變化，d與U’無關(guān)

C. d與U無關(guān)，d與U’無關(guān)

D. d與U無關(guān)，d隨U’變化

Answer 1

【答案】B

【解析】

不加磁場時粒子做勻速直線運(yùn)動；加入磁場后，帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，已知偏向角則由幾何關(guān)系可確定圓弧所對應(yīng)的圓心角，則可求得圓的半徑，由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得d表達(dá)式，再進(jìn)行分析d的決定因素．

對于加速過程，有，解得，帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，可將射出電場的粒子速度v分解成初速度方向與加速度方向，設(shè)出射速度與水平夾角為，則有，而在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動軌跡對應(yīng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可得半徑與直線MN夾角正好等于，則有，所以，又因為半徑公式，則有，故d隨U變化，d與無關(guān)， 故B正確， ACD均錯誤。故選B。