题目内容

7.边长为a的正方形处于有界磁场中,如图所示,一束电子有速度v0水平射入磁场后,分别从A处和C处射出,以下说法正确的是(  )
A.从A处和C处射出的电子速度之比为2:1
B.从A处和C处射出的电子在磁场中运动的时间之比为2:1
C.从A处和C处射出的电子在磁场中运动周期之比为2:1
D.从A处和C处射出的电子在磁场中所受洛伦兹力之比为1:2

分析 由几何关系可知从两孔射出的粒子的运动半径,则由洛仑兹力充当向心力可得出粒子的速度关系;由周期公式及转过的角度可求得时间之比;由向心力公式可求得加速度之比.

解答 解:ABC、电子从C点射出,A为圆心,Rc=L,圆心角θc=$\frac{π}{2}$,
由R=$\frac{mv}{qB}$,得vc=$\frac{eBL}{m}$,
运动时间tc=$\frac{T}{4}$=$\frac{πm}{2Be}$,
电子从A点射出,OA中点为圆心,RA=$\frac{L}{2}$,圆心角θd=π,
所以vA=$\frac{eBL}{2m}$,tA=$\frac{T}{2}$=$\frac{πm}{Be}$,
由于运动的周期相等,故vA:vC=1:2,tA:tC=2:1,故A错误,B正确,C错误;
D、电子做匀速圆周运动f=eBv,可知,洛伦兹力与速度成正比,为1:2,故D正确;
故选:BD.

点评 本题为带电粒子在有边界的磁场中运动的基本问题,只需根据题意明确粒子的运动半径及圆心即可顺利求解.

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