Question

如图所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab＝＝L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将(重力不计)(　　)

A. 从b点射出

B. 从b、P间某点射出

C. 从a点射出

D. 从a、b间某点射出

Answer

C

【解析】

粒子沿直线从bc边的中点P射出，洛伦兹力等于电场力，撤去磁场后，在电场力的作用下，从c点射出场区，所以粒子应带正电荷，在此过程中，粒子做类平抛运动，根据平抛运动规律列式，撤去电场后，在洛仑兹力的作用下，粒子做圆周运动，洛仑兹力提供向心力，列式求出半径即可求解；

设粒子的质量为m，带电量为q，粒子射入电磁场时的速度为，则粒子沿直线通过场区时
撤去磁场后，在电场力的作用下，从c点射出场区，所以粒子应带正电荷；在此过程中，粒子做类平抛运动，设粒子的加速度a，穿越电场所用时间为t，则有：
，，，

撤去电场后，在洛仑兹力的作用下，粒子做圆周运动，洛仑兹力提供向心力：
由以上各式解得：，粒子做圆运动的轨迹如图，粒子将从a点射出，故选项C正确，选项ABD错误。