题目内容
(2012?安徽)如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过△t时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角.现将带电粒子的速度变为
,仍从A点射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( )
v |
3 |
分析:由于粒子在匀强磁场是做匀速圆周运动,运动周期 T=
,与粒子速度大小无关,可见,要计算粒子在磁场中运动的时间,只要求得它在磁场中运动轨迹对应的圆心角,就可得到所用的时间.
2πm |
Bq |
解答:解:设圆形磁场区域的半径是R,
以速度v射入时,半径r1=
,
根据几何关系可知,
=tan60°,所以r1=
R
运动时间t=
T=
T=△t
以速度
射入时,半径r2=
,
所以r2=
=
R
设第二次射入时的圆心角为θ,根据几何关系可知:
tan
=
=
所以θ=120°
则第二次运动的时间为:t=′
=2△t
故选B
以速度v射入时,半径r1=
mv |
Bq |
根据几何关系可知,
r1 |
R |
3 |
运动时间t=
θ |
2π |
1 |
6 |
以速度
v |
3 |
mv |
3Bq |
所以r2=
r1 |
3 |
| ||
3 |
设第二次射入时的圆心角为θ,根据几何关系可知:
tan
θ |
2 |
R |
r2 |
3 |
所以θ=120°
则第二次运动的时间为:t=′
T |
3 |
故选B
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径,同时还利用圆弧的几何关系来帮助解题.
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