题目内容
如图,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)以某一未知初速度沿截面直径方向入射时,穿过此区域的时间为t;若该区域加沿轴线方向的匀强磁场,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,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( )
π |
3 |
A.带电粒子的初速度 |
B.带电粒子在磁场中运动的半径 |
C.带电粒子的动量 |
D.带电粒子在磁场中运动的周期 |
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R0,则v=
.
而有磁场时,带电粒子做匀速圆周运动,由半径公式可得:R=
由几何关系得,圆磁场半径与圆轨道半径的关系:R=
R0.
联立三式解得
=
t
粒子的周期T=
=
πt.因为初速度无法求出,则无法求出轨道半径,粒子的动量.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
2R0 |
t |
而有磁场时,带电粒子做匀速圆周运动,由半径公式可得:R=
mv |
qB |
由几何关系得,圆磁场半径与圆轨道半径的关系:R=
3 |
联立三式解得
m |
qB |
| ||
2 |
粒子的周期T=
2πm |
qB |
3 |
故选D.
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