Question

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形ABCD處在豎直平面內(nèi)。一帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為+q，重力不計(jì)，以水平速度v0從A點(diǎn)射入正方形區(qū)域。為了使帶電粒子能從C點(diǎn)射出正方形區(qū)域，可以在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)加一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，也可以在D點(diǎn)放入一個(gè)點(diǎn)電荷，則下列說法正確的是

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上，且電場(chǎng)強(qiáng)度

B. 放入D點(diǎn)的點(diǎn)電荷應(yīng)帶負(fù)電，且電荷量（為靜電力常量）

C. 粒子分別在勻強(qiáng)電場(chǎng)和點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小之比為2∶1

D. 粒子分別在勻強(qiáng)電場(chǎng)和點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)所需時(shí)間之比為2∶π

Answer 1

【答案】BD

【解析】試題分析：為了使帶電粒子能從C點(diǎn)射出正方形區(qū)域，則所加電場(chǎng)的方向豎直向上，由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：L=v0t，豎直方向,解得，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若D點(diǎn)放入點(diǎn)電荷，故放入D點(diǎn)的點(diǎn)電荷應(yīng)帶負(fù)電，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為L, 則，解得電荷量（為靜電力常量），選項(xiàng)B正確；粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度滿足：，解得；而粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，則粒子分別在勻強(qiáng)電場(chǎng)和點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小之比為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)所需時(shí)間為；粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)所需時(shí)間之比為，故粒子分別在勻強(qiáng)電場(chǎng)和點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C 點(diǎn)所需時(shí)間之比為2∶π，選項(xiàng)D正確；故選BD．