题目内容
【题目】一圆筒处于匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示,图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动.在该截面内,一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从小孔M射入筒内,射入时的运动方向与MN成30°角.当筒转过90°时,该粒子恰好又从小孔飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则匀强磁场的磁感应强度大小为
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】解:粒子在磁场中做匀速圆周运动;
根据几何关系,有∠MOA=90°,∠OMA=45°,∠CMO'=60°,所以∠O′MA=75°,∠O′AM=75°,∠MO′A=30°,即轨迹圆弧所对的圆心角为30°;粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期;粒子在磁场中匀速圆周运动的时间;圆筒转动90°所用时间;粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等t=t′;解得:;当粒子入射的方向与MN另一侧成300时,同理可得出粒子在磁场中匀速圆周运动的时间;圆筒转动90°所用时间;粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等t=t′;解得:;故选AC.
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