题目内容
4.如图所示,仅在xOy平面的第I象限内存在垂直纸面的匀强磁场,一细束电子从x轴上的P点以大小不同的速度射入该磁场中,速度方向均与x轴正方向成锐角θ.速率为v0的电子可从x轴上的Q点离开磁场,不计电子间的相互作用,下列判断正确的是( )A. | 该区域的磁场方向垂直纸面向里 | |
B. | 所有电子都不可能通过坐标原点O | |
C. | 所有电子在磁场中运动的时间一定都相等 | |
D. | 速率小于v0的电子离开磁场时速度方向改变的角度均为θ |
分析 根据左手定则判断磁场方向;画出运动轨迹进行分析,根据t=$\frac{α}{2π}T$确定运动的时间,其中α为速度的偏转角.
解答 解:A、电子在磁场中做匀速圆周运动,圆心在QP的中垂线上,故在P位置洛伦兹力指向左上方,根据左手定则,磁感应强度的方向垂直向外,故A错误;
B、如果电子通过坐标原点,轨迹圆与y轴必定有两个交点,说明在到达O点前已经经过y轴,而仅在第I象限内存在垂直纸面的匀强磁场,故矛盾,故B正确;
C、电子速度不同,则轨道半径不同,偏转角度也就不同,从x轴离开的电子与从从y轴离开的电子速度的偏转角度不同,根据t=$\frac{θ}{2π}T$,在磁场中运动的时间也就不同,故C错误;
D、速率小于v0的电子都从x轴离开磁场,离开磁场时速度方向与x轴的正方向的夹角均为θ,故速度偏转角均相等,为2π-2θ,故D错误;
故选:B.
点评 本题关键是画出粒子的运动轨迹,明确周期与速度无关,轨道半径与速度成正比,记住推论公式T=$\frac{2πm}{qB}$,r=$\frac{mv}{qB}$,基础题目.
练习册系列答案
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