题目内容

如图所示,以MN为界的两匀强磁场B1=2B2,一带电+q、质量m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力)(  )
分析:粒子垂直进入磁场,做匀速圆周运动,半径r=
mv
qB
,则知粒子在两个磁场中半径之比为1:2,画出轨迹,根据周期求出时间.
解答:解:粒子垂直进入磁场,由洛伦兹力提供向心力,则根据牛顿第二定律得
qvB=m
v2
r
得 轨迹半径r=
mv
qB
,则周期T=
2πr
v
=
2πm
qB
  可知r1:r2=1:2 画出轨迹如图.
粒子在磁场B1中运动时间为T1,在磁场B2中运动时间为
1
2
T2

粒子向下再一次通过O点所经历时间t=T1+
1
2
T2=
2πm
qB1
+
πm
qB2
=
2πm
qB2

故选B
点评:本题关键在于画出粒子运动的轨迹,确定时间与周期的关系,这也是磁场中的轨迹问题常用的思路.
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