题目内容

如图所示,横截面为正方形abcd的有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场.对于从不同边界射出的电子,下列判断错误的是(  )
A、从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等B、从c点离开的电子在磁场中运动时间最长C、电子在磁场中运动的速度偏转角最大为πD、从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动,牛顿第二定律,向心力
专题:带电粒子在磁场中的运动专题
分析:电子粒子飞入匀强磁场中做匀速圆周运动,根据半径和周期公式分析速率越大,轨迹半径和周期如何变化;在有界磁场中转动的时间越长,则粒子转过的圆心角越大,运动时间越长;
解答:解答:解:ABC、电子的速率不同,运动轨迹半径不同,如图,由周期公式T=
2πm
qB
知,周期与电子的速率无关,所以在磁场中的运动周期相同,
由t=
θ
2π
T知,电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比,所以电子在磁场中运动的时间越长,其轨迹线所对应的圆心角θ越大,
故从ad边射出的电子在磁场中运动的时间都相等且运动时间最长;故AC正确B错误;
D、从bc边射出的轨道半径大于从ad边射出的电子的轨道半径,由半径公式r=
mv
qB
知,轨迹半径与速率成正比,则电子的速率越大,在磁场中的运动轨迹半径越大,故从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度,D正确;
题目要求选错误的,故选:B.
点评:带电粒子在磁场中的偏转要注意两点:一是圆心的确定,二是半径的求出,必要时先画出可能的图形再进行分析计算.
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