Question

11．如圖所示，空間的某個復(fù)合場區(qū)域內(nèi)存在著方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場．質(zhì)子由靜止開始經(jīng)一加速電場加速后，垂直于復(fù)合場的界面進入并沿直線穿過場區(qū)，質(zhì)子從復(fù)合場區(qū)穿出時的動能為E_k，那么氘核同樣由靜止開始經(jīng)同一加速電場加速后穿過同一復(fù)合場后的動能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 粒子在電場中加速時，根據(jù)動能定理列式；進入磁場和電場重疊區(qū)域后，受向上的洛侖茲力和電場力，根據(jù)動能定理列式分析動能的變化情況．

解答 解：質(zhì)子在加速電場中加速過程，有：qU=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$；
質(zhì)子沿著直線通過磁場和電場重疊區(qū)域時，電場力與洛侖茲力平衡，故質(zhì)子做勻速直線運動，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，在加速電場中加速過程，有：qU=$\frac{1}{2}•2m{v}_{2}^{2}$；
故v₂＜v₁，進入磁場和電場重疊區(qū)域后，洛侖茲力小于電場力，故氘核會向下偏轉(zhuǎn)，故電場力做正功，故：E_k′$＞\frac{1}{2}•2m{v}_{2}^{2}$；
故E_k′＞qU=E_k；
故選：B

點評 本題關(guān)鍵是明確質(zhì)子和氘核的受力情況和運動情況，要能夠結(jié)合動能定理列式分析，基礎(chǔ)題目．