题目内容
10.| A. | 速度小于v的粒子在磁场中的运动时间为$\frac{πm}{2qB}$ | |
| B. | 速度大于4v的粒子将从cd边离开磁场 | |
| C. | 经过c点的粒子在磁场中的运动时间为$\frac{2πm}{3qB}$ | |
| D. | 经过d点的粒子在磁场中做圆周运动的半径为2l |
分析 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何知识确定粒子的轨道半径,根据轨迹对应的圆心角分析运动时间.
解答 解:A、粒子在磁场中做匀速圆周运动,当粒子的速度为v时,粒子恰好经过b点时在磁场中运动了半周,运动时间为$\frac{1}{2}$T=$\frac{1}{2}$×$\frac{2πm}{qB}$=$\frac{πm}{qB}$,轨迹半径等于ab的一半.当粒子的速度小于v时,由r=$\frac{mv}{qB}$知,粒子的轨迹半径小于ab的一半,仍运动半周,运动时间仍为$\frac{1}{2}$T=$\frac{1}{2}$×$\frac{2πm}{qB}$=$\frac{πm}{qB}$; 故A错误.
B、设经过b、c、d三点的粒子速度分别为v1、v2、v3.轨迹半径分别为r1、r2、r3.据几何知识可得,r1=$\frac{l}{2}$,r2=l,r3=2l;由半径公式r=$\frac{mv}{qB}$得:v2=2v1=2v,v3=4v1=4v,所以只有速度在这个范围:2v≤v≤4v的粒子才打在cd边上.故B错误.
C、在a点粒子的速度与ad连线的夹角为60°,粒子经过d点时,粒子的速度与ad连线的夹角也为60°,则粒子轨迹对应的圆心角等于120°,在磁场中运动的时间 t=$\frac{T}{3}$=$\frac{2πm}{3qB}$.故C正确;
D、经过d的粒子,根据几何知识知,该粒子在磁场中做圆周运动的圆心b,半径为2l;故D正确.
故选:CD
点评 带电粒子在匀强磁场中的运动的类型,根据题意作出粒子的运动轨迹,运用几何知识求轨迹半径,由轨迹对应的圆心角确定粒子在磁场中运动的时间是正确解题的前提与关键.
练习册系列答案
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20.
用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律.A、B管下端由软管相连,注入一定量的水银,烧瓶中封有一定量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高,那么为了保持瓶中气体体积不变( )
| A. | 将烧瓶浸入热水中时,应将A管向下移动 | |
| B. | 将烧瓶浸入热水中时,应将A管向上移动 | |
| C. | 将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向下移动 | |
| D. | 将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向上移动 |
18.
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5.把火星和地球都视为质量均匀分布的球体.已知地球半径约为火星半径的2倍,地球质量约为火星质量的10倍.由这些数据可推算出( )
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19.下列说法正确的是( )
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| B. | 小球作匀速圆周运动 | |
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