题目内容

【题目】如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场,若粒子射入的速率为v1 , 这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2 , 相应的出射点分布在三分之一圆周上,不计重力及带电粒子之间的相互作用,则v2:v1为(  )

A.
:2
B.
:1
C.
:1
D.3:

【答案】C
【解析】设圆形区域磁场的半径为r,当速度大小为v1时,从P点入射的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为M(图甲)时,由题意知∠POM=60°,由几何关系得轨迹圆半径为R1=

从P点入射的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为N(图乙);由题意知∠PON=120°,由几何关系得轨迹圆的半径为R2= r;
根据洛伦兹力充当向心力可知:
Bqv=m
解得:v=
故速度与半径成正比,因此v2:v1=R2:R1= :1
故C正确,ABD错误.
故选:C.

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