Question

如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子以某一初速度從坐標原點O沿x軸正方向進入場區(qū)，若場區(qū)僅存在平行于y軸向上的勻強電場時，質(zhì)子通過P（d，d）點時的動能為5E_k；若場區(qū)僅存在垂直于xoy平面的勻強磁場時，質(zhì)子也能通過P點．不計質(zhì)子的重力．設(shè)上述勻強電場的電場強度大小為E、勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，則下列說法中正確的是（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：質(zhì)子在只有電場的區(qū)域運動（垂直電場方向射入），粒子做了平拋運動，應(yīng)用動能定理可求出電場強度的值．質(zhì)子在只有磁場存在的區(qū)域運動，質(zhì)子做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系判斷其半徑，利用半徑公式可求出磁場強度的值．
解答：解：
質(zhì)子在只有電場存在時，動能由E_k變?yōu)?E_k，由動能定理可知電場力做功為：
W=eEd=5E_k-E_k
解得：
由此可判斷，選項AB錯誤．
質(zhì)子在只有磁場存在時，質(zhì)子做勻速圓周運動，由題意可知，運動半徑為d，由半徑公式有：

設(shè)質(zhì)子進入磁場時的速度為v，則速度為：

以上兩式聯(lián)立得：

所以選項C錯誤，選項D正確．
故選D．
點評：對于本題正確分析帶電粒子的受力及運動特征是解決問題的前提，靈活選用力學規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵．
1、明確研究對象，對研究對象進行受力分析．
2、依據(jù)力與運動的關(guān)系，明確運動性質(zhì)及運動過程作出運動軌跡?建立合理的運動模型．
3、根據(jù)不同的運動模型，選擇合適的定律、定理（牛頓運動定律、動能定理等）列方程組求解．