如图所示,位于竖直面内的矩形区域内,存在相互正交且恒定的匀强电场和匀强磁场,其中磁场方向垂直于矩形平面,一束带电粒子以相同的水平初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C

问题描述:

如图所示,位于竖直面内的矩形区域内,存在相互正交且恒定的匀强电场和匀强磁场,其中磁场方向垂直于矩形平面,一束带电粒子以相同的水平初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开场区.如果这个区域只保留原来的电场,这束粒子将从B点离开场区;如果这个区域只保留原来的磁场,这束粒子将从D点离开场区.设粒子从C点、B点、D点射出时的动能分别为Ek1、Ek2、Ek3,从A点到C点、B点、D点所用的时间分别为t1、t2、t3,不计空气阻力、粒子之间的相互作用力及其所受的重力.则(  )D.
A. Ek1=Ek2=Ek3
B. Ek1<Ek2=Ek3
C. t1<t2=t3
D. t1=t2<t3

A、B、从C点射出,说明电场力和洛伦兹力平衡,做匀速直线运动,故Ek1=Ek0
从B点射出,做类似平抛运动,电场力做正功,故动能不断增加,故Ek2>Ek0
从D点射出,做匀速圆周运动,故Ek3=Ek0
故Ek2>Ek1=Ek3,故A错误,B错误;
C、D、从C点射出,说明电场力和洛伦兹力平衡,做匀速直线运动,t1=

L
v0

从B点射出,做类似平抛运动,水平分运动是匀速直线运动,故t2=
L
v0

从D点射出,做匀速圆周运动,水平分运动的分速度不断减小,故t3
L
v0

故t1=t2<t3,故C错误,D正确;
故选:D.