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精英家教网利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L,一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是(  )
A、粒子带正电
B、射出粒子的最大速度为
qB(3d+L)
2m
C、保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D、保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差不变
分析:根据左手定则,结合粒子的偏转方向确定电荷的电性.根据粒子的偏转的最大半径,结合半径公式求出粒子的最大速度.根据粒子在磁场中的半径公式求出粒子的最大速度和最小速度之差,从而进行分析.
解答:解:A、粒子向右偏转,根据左手定则知,粒子带负电.故A错误.
B、粒子在磁场中运动的最大半径为rmax=
3d+L
2
,根据半径公式r=
mv
qB
得,粒子的最大速度vmax=
qBrmax
m
=
qB(3d+L)
2m
.故B正确.
C、粒子在磁场中偏转的最小半径为rmin=
L
2
,根据半径公式r=
mv
qB
得,粒子的最小速度vmin=
qBL
2m
,则最大速度和最小速度之差△v=
qB3d
2m
,保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度和最小速度之差不变.故C、D正确.
故选:BCD.
点评:解决本题的关键确定粒子在磁场中偏转的临界半径,结合粒子在磁场中运动的半径公式进行求解.
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