题目内容
【题目】如图,仅在第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,一个带负电的微粒a从坐标
处射入磁场,射入方向与
轴正方向夹角为
,经时间
与静止在坐标
处的不带电微粒b发生碰撞,碰后瞬间结合为微粒c。已知a、b质量相同(重力均不计),则
在磁场中运动的时间为( )
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A.
B.
C.
D.![]()
【答案】D
【解析】
a粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可得
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可求得
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ab两粒子碰后瞬间结合为微粒c,碰撞前后系统动量守恒,由动量守恒定律可知
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可求得
碰撞后动量大小、电量都不变,说明c粒子轨迹半径和a粒子轨迹半径相同,画得轨迹如下图所示
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由几何关系可知a粒子运动时间
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由几何关系可知
在磁场中运动的时间为也为
,所以运动时间为
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联立可得![]()
故D正确,ABC错误。
故选D。
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