题目内容
【题目】如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度地飘入电势差为U的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片M上.下列说法正确的是( )
A.粒子进入磁场时的速率
B.粒子在磁场中运动的时间
C.粒子在磁场中运动的轨道半径
D.若容器A中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置
【答案】A,C
【解析】解:A、带电粒子在加速电场中运动,由动能定理有:
得粒子进入磁场时的速率为: .故A正确.
B、C、粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有:
解得: = = .
所以周期T= ,粒子在磁场中运动的时间t= = .故B错误、C正确.
D、若容器A中的粒子有初速度v0,则根据动能定理 ﹣ ,得粒子进入磁场时的速率 .
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得: = >r.即若容器A中的粒子有初速度,则粒子打在照相底片上的不同的位置.故D错误.
故选:AC.
【考点精析】关于本题考查的带电微粒(计重力)在电场中的运动,需要了解带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法才能得出正确答案.
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