题目内容

2.如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,其边界过原点O、y轴上的点a(0,L)和x轴上的点b.一个不计重力的电子从a点以初速度v0平行于x轴负方向射入磁场,并从b点射出磁场,此时速度方向与x轴负方向的夹角为60°,下列说法正确的是(  )
A.电子在磁场中运动的时间为$\frac{πL}{{v}_{0}}$
B.电子在磁场中运动的时间为$\frac{2πL}{3{v}_{0}}$
C.磁场区域的圆心坐标(-$\frac{L}{2}$,$\frac{L}{2}$)
D.电子在磁场中做圆周运动,且圆心的坐标为(0,-L)

分析 带电粒子在匀强磁场中在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动.所以由几何关系可确定运动圆弧的半径与已知长度的关系,从而确定圆磁场的圆心,并能算出粒子在磁场中运动时间.并根据几何关系来,最终可确定电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标.

解答 解:A、B、电子的轨迹半径为R,由几何关系得:Rsin30°=R-L,得R=2L电子在磁场中运动时间:t=$\frac{T}{6}$,而:T=$\frac{2πR}{{v}_{0}}$,得:t=$\frac{2πL}{3{v}_{0}}$,故A错误,B正确;
C、设磁场区域的圆心坐标为(-x,y)其中:x=$\frac{1}{2}$Rcos30°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$L,y=$\frac{L}{2}$所以磁场圆心坐标为(-$\frac{\sqrt{3}}{2}$L,$\frac{L}{2}$),故C错误;
D、根据几何关系可得:R-L=Rcos60°,解得R=2L所以电子的圆周运动的圆心坐标为(0,-L),故D正确.
故选:BD.

点评 本题考查带电粒子在磁场中的运动,由题意确定粒子在磁场中运动轨迹是解题的关键之处,从而求出圆磁场的圆心位置,再运用几何关系来确定电子的运动轨迹的圆心坐标.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网