题目内容
【题目】圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一带电粒子(不计重力)以某一初速度沿直径方向射入,穿过磁场的时间为t,速度方向偏转60°.如图所示,根据上述条件可求下列哪个物理量( )
A.带电粒子在磁场中运动的半径
B.带电粒子的初速度
C.带电粒子的荷质比
D.带电粒子的质量
【答案】C
【解析】解:A、带电粒子沿半径方向入射,经过磁场偏转60°后又沿半径方向出射,从而画出圆弧对应的弦,确定圆弧的圆心,算出圆心角.再根据运动的时间t及周期公式T= ,可算出带电粒子的荷质比.但由于不知圆形磁场的半径,则无法求出轨道圆弧的半径,A不符合题意;
B、带电粒子沿半径方向入射,经过磁场偏转60°后又沿半径方向出射,从而画出圆弧对应的弦,确定圆弧的圆心,算出圆心角.再根据运动的时间及周期公式T= ,可算出带电粒子的荷质比.但由于不知圆形磁场的半径,则无法求出轨道圆弧的半径,所以也不能算出粒子的初速度,B不符合题意;
C、带电粒子沿半径方向入射,经过磁场偏转60°后又沿半径方向出射,从而画出圆弧对应的弦,确定圆弧的圆心,算出圆心角.再根据运动的时间及周期公式T= ,可算出带电粒子的荷质比.C符合题意;
D、带电粒子沿半径方向入射,经过磁场偏转60°后又沿半径方向出射,从而画出圆弧对应的弦,确定圆弧的圆心,算出圆心角.再根据运动的时间及周期公式T= ,可算出带电粒子的荷质比.由于不知带电粒子的电量,所以粒子的质量也无法知道.D不符合题意;
所以答案是:C
【考点精析】解答此题的关键在于理解洛伦兹力的相关知识,掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功,以及对感应电流的方向的理解,了解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).