题目内容
【题目】如图所示为圆柱形区域的横截面.在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时,穿过此区域的时间为t;若该区域加垂直该区域的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,带电粒子飞出此区域时,速度方向偏转了 ,根据上述条件可求得的物理量为( )
A.带电粒子的比荷
B.带电粒子的初速度
C.带电粒子在磁场中运动的半径
D.带电粒子在磁场中运动的周期
【答案】A,D
【解析】解:无磁场时,带电粒子做匀速直线运动,设圆柱形区域磁场的半径为R,则有:v= …①
而有磁场时,带电粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m ,解得:轨道半径:r= …②
由几何关系得,圆磁场半径与圆轨道半径的关系:r= R…③
由①②③联式可得: = ;
带电粒子在磁场中运动的周期为:T= = πt.
由于不知圆磁场的半径,因此带电粒子的运动半径也无法求出,
以及初速度无法求出.故AD正确,BC错误.
故选:AD.
【考点精析】认真审题,首先需要了解洛伦兹力(洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功),还要掌握感应电流的方向(通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.(左手定则))的相关知识才是答题的关键.
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