题目内容
【题目】空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场,其方向随时间做周期性变化,磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示。规定B>0时,磁场的方向穿出纸面。一电荷量q=5×10﹣7C、质量m=5×10﹣10kg的带电粒子,位于某点O处,在t=0时刻以初速度v0=m/s沿某方向开始运动。不计重力的作用,不计磁场的变化可能产生的一切其他影响。则在磁场变化N个周期(N为整数)的时间内带电粒子的平均速度的大小等于( )
A. m/s B. m/s C. m/s D. 2m/s
【答案】D
【解析】
粒子在磁场中运动,求出粒子做圆周运动的周期和半径,即可画出粒子的运动轨迹,平均速度等于位移除以时间。
设粒子运动半径为r,则有:,周期为:;粒子的运动轨迹示意图如图所示:
磁场变化的一个周期内,带电粒子的位移为,所以在磁场变化N个周期的时间内,带电粒子的平均速度为:;故D正确,A、B、C错误.
故选D.
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