题目内容
14.如图所示,扇形区域AOB内存在有垂直平面向内的匀强磁场,OA和OB互相垂直是扇形的两条半径,一个带电粒子从A点沿AO方向进入磁场,从B点离开,若该粒子以同样的速度从C点平行与AO方向进入磁场,则( )A. | 只要C点在AB之间,粒子仍然从B点离开磁场 | |
B. | 粒子带负电 | |
C. | C点越靠近B点,粒子偏转角度越大 | |
D. | C点越靠近B点,粒子运动时间越短 |
分析 由粒子可以进入磁场,得到在A点的偏转方向,进而得到电荷符号;再根据粒子速度方向及 粒子运动的两点得到粒子运动半径,进而得到出射点及偏转角度,从而得到运动时间.
解答 解:B、带电粒子从A点沿AO方向进入磁场,从B点离开,那么粒子在A点向右上方偏转,则由左手定则可判定:粒子带正电,故B错误;
A、一个带电粒子从A点沿AO方向进入磁场,那么,粒子做圆周运动在A点的径向垂直于AO;又有OA和OB互相垂直,且粒子从B点离开,则由OA、OB及圆周运动在A、B两点的半径构成的四边形为正方形,如图所示,所以,粒子在磁场中做圆周运动的半径为扇形区域的半径R;
那么只要C点在AB之间,粒子圆周运动轨迹的两条半径与扇形区域的两条半径构成菱形,那么,粒子转过的中心角一定等于∠COB,所以,粒子仍然从B点离开磁场,故A正确;
C、由A可知,C点越靠近B点,∠COB越小,粒子偏转角度也越小,故C错误;
D、粒子做圆周运动的半径、速度不变,那么粒子做圆周运动的周期不变,所以,C点越靠近B点,偏转角度越小,运动时间越小,故D正确;
故选:AD.
点评 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动,一般由几何关系得到半径,在根据牛顿第二定律得到半径的表达式,进而联立求解相关问题.
练习册系列答案
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