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一带电粒子以初速度v沿垂直于电场线和磁感线的方向,先后穿过宽度相同且紧邻在一起的...

一带电粒子以初速度v沿垂直于电场线和磁感线的方向,先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B),如图甲所示.电场和磁场对粒子做功为W1,粒子穿出磁场时的速度为v1;若把电场和磁场正交叠加,如图乙所示,该粒子仍以初速度v穿过叠加场区,电场和磁场对粒子做功为W2,粒子穿出场区时的速度为v2,比较W1和W2、v1和v2的大小(v<E/B,不计重力)( )
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A.W1>W2,v1>v2
B.W1=W2,v1=v2
C.W1<W2,v1<v2
D.W1=W2,v1>v2
磁场对粒子的洛伦兹力不做功,只有电场力对粒子做功,根据电场力做功公式W=qEd,d是电场方向上两点间的距离.粒子在正交的电磁场中运动时,由题v<,不计重力,qBv<qE,而在电场中只受电场力qE,分析粒子在两种情况下沿电场方向的距离大小,判断做功大小和速度大小. 【解析】 由于v<,电场力qE>洛伦兹力qBv,根据左手定则判断可知:洛伦兹力有与电场力方向相反的分力,而在电场力粒子只受电场力qE,则第一种情况下,粒子沿电场方向的位移较大,电场力做功较多,根据动能定理可知出射速度较大,故A正确. 故选A
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