Question

如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U₁的电场加速后，射入水平放置、电势差为U₂的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U₁或U₂的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（       ）

A．仅增大U₁，d将增大

B．仅增大U₁，d将减小

C．仅增大U₂，d将增大

D．仅增大U₂，d将减小

Answer

A

【解析】

试题分析：带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，

则有：

而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，

则有：

所以，

又因为半径公式，

则有．故d随U1增大而增大，d与U2无关，故A正确，BCD错误。

考点：带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动

【名师点睛】带电粒子在匀强电场中U1中的做匀加速直线，在匀强电场U2中做类平抛运动。可将进入磁场时的速度大小和方向表达出来。根据进出磁场时的速度方向把进出磁场间的距离与半径间的几何关系表达出来。由洛仑兹力充当向心力可求得半径与速度的关系。最终将距离与电压的关系表达出来，即可判断。