题目内容

【题目】如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角,不计粒子的重力。下列说法正确的是(

A. 粒子做圆周运动的半径为

B. 粒子的入射速度为

C. 粒子在磁场中运动的时间为

D. 粒子在磁场中运动的时间为

【答案】ABC

【解析】

电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出半径.洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律求出速度.定圆心角,求时间.

如图所示,设正离子从磁场区域射出点为C,射出方向的延长线与入射方向的直径交点为O,故连线O′c必垂直于连线Oc.连接O′O,粒子偏转角为60°,根据几何知识得∠aO′c=60°,则正离子在磁场区域中运动轨迹ac弧对点O′所张的圆心角为60°.又由几何知识得,轨道半径R=rtan60°=r选项A正确;

粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力:qvB=m,解得正离子做圆周运动的周期为粒子在磁场中运动的时间为选项C正确,D错误;故选ABC.

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