题目内容
分析:粒子在磁场中受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动,运动周期T=
,轨迹半径r=
,在磁场中飞行的时间t=
T,根据题目已知条件,联立可求得周期之比和圆心角之比,结合几何关系,求得轨迹半径之比,从而可求得粒子的速度之比.
| 2πm |
| qB |
| mv |
| qB |
| θ |
| 2π |
解答:解:粒子在磁场中受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动,运动周期T=
,在磁场中飞行的时间t=
T
设轨迹圆心角分别为θ1和θ2,轨迹半径分别为r1和r2,R为圆形区域的半径
由题意,粒子1与粒子2的比荷之比是2:3,在磁场中飞行时间之比是3:4,
故可得:T1:T2=3:2
θ1:θ2=1:2
根据几何关系,联立可求得:θ1=60°,θ2=120°
而r=Rctg
故
=
=3:1
粒子在磁场中轨迹半径r=
,
故
=
=
×
=2:1,
故ABD错误,C正确
故选:C
| 2πm |
| qB |
| θ |
| 2π |
设轨迹圆心角分别为θ1和θ2,轨迹半径分别为r1和r2,R为圆形区域的半径
由题意,粒子1与粒子2的比荷之比是2:3,在磁场中飞行时间之比是3:4,
故可得:T1:T2=3:2
θ1:θ2=1:2
根据几何关系,联立可求得:θ1=60°,θ2=120°
而r=Rctg
| θ |
| 2 |
故
| r1 |
| r2 |
| cot30° |
| cot60° |
粒子在磁场中轨迹半径r=
| mv |
| qB |
故
| v1 |
| v2 |
| ||
|
| 2 |
| 3 |
| 3 |
| 1 |
故ABD错误,C正确
故选:C
点评:本题考查带电粒子在磁场中的运动,关键利用已知条件,结合几何关系推到得到半径之比,从而求得速度之比,难度适中.
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