D.粒子的机械能一定增加

【解析】选D。对该种粒子进行受力分析得:受到竖直向下的重力、水平方向的电场力、垂直于速度方向的洛伦兹力,其中重力和电场力是恒力。粒子沿直线运动,则可以判断出其受到的洛伦兹力也是恒定的,即该粒子是做匀速直线运动,B错误;如果该粒子带正电,则受到向右的电场力和向左下方的洛伦兹力,所以不会沿直线运动,故该种粒子一定带负电,A错误;该种粒子带负电,向左上方运动,电场力做正功,电势能一定是减少的,C错误;因为重力势能增加,动能不变,所以该粒子的机械能增加,D正确。 5.(2013·浙江高考改编)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P和P,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示。已知离子P在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时,离子P和P( ) A.在电场中的加速度之比为1∶1 B.在磁场中运动的半径之比为3∶1 C.在磁场中转过的角度之比为1∶2 D.离开电场区域时的动能之比为3∶1 【解题指南】解答本题可按以下思路进行: (1)正离子在电场中,由于电场力的作用做加速运动; (2)正离子在磁场中,洛伦兹力提供向心力,做圆周运动。

【解析】选C。磷离子P和P的质量相等,在电场中所受的电场力之比为1∶3,所以加速度之比为1∶3,A项错误;初速度可忽略的磷离子P和P,经电压为U的电场加速后,由动能定理可得,离开电场区域时的动能之比为它们的带电量之比,即1∶3,D项错误;在磁场中做圆周运动时洛伦兹力提供向心力qvB=mr=

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,可得R,而

,=

=,B项错误;设P在磁场中的运动半径为

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R,由几何知识可得磁场的宽度为

P的半径为R,由几何知识可得P在磁场中转过的角度为60°,P在磁场中转过的角度为30°,所以磷离子P和P在磁场中转过的角度之比为1∶2,C项正确。

6.如图所示,两导体板水平放置,两板间的电势差为U,带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入,

穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场。则粒子射入磁场和射出磁场的

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