题目内容

如图所示,半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置,在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子,粒子质量均为m、电荷量均为q初速度均为v,重力及粒子间的相互作用均忽略不计,所有粒子都能到达y轴,其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间,则

A.粒子到达y轴的位置一定各不相同
B.磁场区域半径R应满足
C.,其中角度θ的弧度值满足
D.

C

解析试题分析:如图所示,入射粒子可以在y=+R和y=—R处相交,A错误;与x轴重合入射的粒子,若轨迹半径等于磁场半径,则粒子恰好从y=+R处射出,若轨迹半径小于R,则粒子不能从y轴射出,因此粒子从y轴射出的条件是轨迹半径r≥R,即,B错误;粒子在磁场中运动时间最长时,轨迹对应弦长最大,沿x轴重合方向入射,,轨迹对应弦长最大,轨迹圆心角为θ,由几何关系得sinθ=R/r=BqR/mv,粒子运动时间为t1=,从y=+R处射出粒子运动时间最短,t2=R/v,则时间差为,C正确,D错误。
考点:本题考查带电粒子在磁场中运动。

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