题目内容
如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计).则下列说法正确的是( )
分析:带电粒子进入磁场中,受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,作出轨迹,由轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角,求出轨迹的圆心角α,由t=
T分析时间;
根据几何知识分析粒子离开磁场的位置与半径的关系;由ω=
,T=
分析角速度.
α |
2π |
根据几何知识分析粒子离开磁场的位置与半径的关系;由ω=
2π |
T |
2πm |
qB |
解答:解:A、D如图,画出粒子在磁场中运动的轨迹.由几何关系得:轨迹对应的圆心角α=2π-2θ
粒子在磁场中运动的时间t=
T=
?
=
则得知:若v一定,θ越大,时间t越短;若θ一定,运动时间一定.故A正确,D错误.
B、设粒子的轨迹半径为r,则r=
.如图,AO=2rsinθ=
,则若θ是锐角,θ越大,AO越大.若θ是钝角,θ越大,AO越小.
故B错误.
C、粒子在磁场中运动的角速度ω=
,又T=
,则得ω=
,与速度v无关.故C错误.
故选:A
粒子在磁场中运动的时间t=
α |
2π |
2π-2θ |
2π |
2πm |
qB |
(2π-2θ)m |
qB |
则得知:若v一定,θ越大,时间t越短;若θ一定,运动时间一定.故A正确,D错误.
B、设粒子的轨迹半径为r,则r=
mv |
qB |
2mvsinθ |
qB |
故B错误.
C、粒子在磁场中运动的角速度ω=
2π |
T |
2πm |
qB |
qB |
m |
故选:A
点评:求带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间,常常根据t=
T,θ是轨迹的圆心角,根据几何知识,轨迹的圆心角等于速度的偏向角.
θ |
2π |
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