Question

11．如圖所示，空間的某個(gè)復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)存在著方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)子由靜止開始經(jīng)一加速電場(chǎng)加速后，垂直于復(fù)合場(chǎng)的界面進(jìn)入并沿直線穿過(guò)場(chǎng)區(qū)，質(zhì)子從復(fù)合場(chǎng)區(qū)穿出時(shí)的動(dòng)能為E_k，那么氘核同樣由靜止開始經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后穿過(guò)同一復(fù)合場(chǎng)后的動(dòng)能E_k′的大小是（　　）

• A． E_k′=E_k
• B． E_k′＞E_k
• C． E_k′＜E_k
• D． 條件不足，難以確定

Answer 1

分析 粒子在電場(chǎng)中加速時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理列式；進(jìn)入磁場(chǎng)和電場(chǎng)重疊區(qū)域后，受向上的洛侖茲力和電場(chǎng)力，根據(jù)動(dòng)能定理列式分析動(dòng)能的變化情況．

解答 解：質(zhì)子在加速電場(chǎng)中加速過(guò)程，有：qU=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$；
質(zhì)子沿著直線通過(guò)磁場(chǎng)和電場(chǎng)重疊區(qū)域時(shí)，電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡，故質(zhì)子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故：E_k=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$=qU；
氘核的質(zhì)量是質(zhì)子的2倍，為2m，電荷量相同，為q，在加速電場(chǎng)中加速過(guò)程，有：qU=$\frac{1}{2}•2m{v}_{2}^{2}$；
故v₂＜v₁，進(jìn)入磁場(chǎng)和電場(chǎng)重疊區(qū)域后，洛侖茲力小于電場(chǎng)力，故氘核會(huì)向下偏轉(zhuǎn)，故電場(chǎng)力做正功，故：E_k′$＞\frac{1}{2}•2m{v}_{2}^{2}$；
故E_k′＞qU=E_k；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確質(zhì)子和氘核的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，要能夠結(jié)合動(dòng)能定理列式分析，基礎(chǔ)題目．