题目内容

6.如图甲所示有界匀强磁场Ⅰ的宽度与图乙所示圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等,一不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场Ⅰ,从右边界射出时速度方向偏转了θ角,该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ,射出磁场时速度方向偏转了2θ角.己知磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小分别为B1、B2,则B1与B2的比值为(  )
A.2cosθB.sinθC.cosθD.tanθ

分析 粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,作出粒子运动轨迹,求出粒子轨道半径,然后应用牛顿第二定律求出磁感应强度,再求出磁感应强度之比.

解答 解:粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:B=$\frac{mv}{qr}$,
粒子运动轨迹如图所示:

由几何知识得:r1=$\frac{d}{sinθ}$,r2=$\frac{d}{tanθ}$,
则磁感应强度之比:$\frac{{B}_{1}}{{B}_{2}}$=$\frac{{r}_{2}}{{r}_{1}}$=$\frac{cosθ}{1}$,故ABD错误,C正确;
故选:C.

点评 本题考查了求磁感应强度之比,考查了粒子在磁场中的运动,分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹、求出粒子轨道半径是解题的关键,应用牛顿第二定律可以解题.

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