题目内容

如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿 直径AOB方向射入磁场,经过时间t从C点射出磁场,OC与OB成60°角.现将带电粒子的速度变为
,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( )
分析:粒子在磁场中运动,轨迹半径R=
,周期T=
,运动时间t=
T与速度无关,但与偏转圆心角有关,由速度关系可得轨迹半径关系,结合几何关系,可得偏转圆心角的变化,从而可求解时间.
解答:解:粒子运动轨迹如图所示

,设r为圆形磁场的半径,R为粒子轨迹半径.
由:qvB=
可得:R
1=
由几何知识可得:R=rcot30°=
r,
粒子在磁场中运动周期:T=
设圆心角为θ,粒子在磁场中运动的时间t
1=
T=
T当粒子速度变为
是,故R
2=
=
=r,
故此时粒子偏转圆心角等于90°,故粒子在磁场中运动时间t
2=
T=
故
=
=
=1.5
即:t
2=1.5t
故ACD错误,B正确
故选:B
点评:本题关键根据几何关系求得粒子半径,判断圆心角,从而利用t=
T求解,难度适中.
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