Question

如圖所示，M、N兩平行金屬板間存在著正交的勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子（重力不計）從O點以速度υ沿著與兩板平行的方向射入場區后，做勻速直線運動，經過時間t₁飛出場區；如果兩板間撤去磁場，粒子仍以原來的速度從O點進入電場，經過時間的t₂飛出電場；如果兩板間撤去電場，粒子仍以原來的速度從O點進入磁場后，經過時間t₃飛出磁場，則t₁、t₂、t₃的大小關系為（　　）

A．t1=t2＜t3

B．t2＞t1＞t3

C．t1=t2=t3

D．t1＞t2=t3?

Answer 1

設極板長度為L，粒子在電場與磁場中做運動直線運動，運動時間t₁=

L

v

，
粒子在電場中做類平拋運動，可分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的勻加速運動，
運動時間由水平分運動決定t₂=

L

v

=t₁；
粒子在磁場中做圓周運動，運動路程s＞L，洛倫茲力對粒子不做功，速率v不變，運動時間t₃=

s

v

＞

L

v

=t₁=t₂；
則t₁=t₂＜t₃，故A正確，BCD錯誤；
故選A．