如图所示,一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v0射入电场中,恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场.若其它条件不变,在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出.不计重力,则(  )A. 2v0=v1+v2B. v0=v21+v222C. v0=v1−v2D. v0<v1=v2

问题描述:

如图所示,一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v0射入电场中,恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场.若其它条件不变,在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出.不计重力,则(  )
A. 2v0=v1+v2
B. v0=

v
2
1
+
v
2
2
2

C. v0=
v1v2

D. v0<v1=v2

A、B、C带电粒子恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场时,根据动能定理得:     qU2=12mv21-12mv20  ① 该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出时,则有-qU2=12mv22-12mv20   ...
答案解析:带电粒子恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场时,电场力做正功,根据动能定理可得到电场力做功与初速度v0、速度v1的关系.在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场,该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出时,洛伦兹力不做功,电场力做负功,再由动能定理得到电场力做功与初速度v0、速度v2的关系,而两种情况下,电场力做功大小相等,联立即可求出v0
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动.


知识点:本题运用动能定理研究带电粒子的电场中和复合场中的运动,列式时要抓住洛伦兹力不做功的特点.