题目内容
带电量为q1的粒子在匀强磁场中运动,到达b点时与静止在那里的另一带电量为q2的粒子相碰并粘合在一起运动,碰撞前后的轨迹如图所示,不计阻力、重力作用,则以下说法中正确的是( )A.若运动轨迹为从a到c,则q1为正电,q2可能是正电、可能是负电,也可能不带电
B.若运动轨迹为从a到c,则q1为正电,q2为负电,且电量关系有|q2|-|q1|>|q1|
C.若运动轨迹为从c到a,则q1为正电,q2为负电,且电量关系有|q2|-|q1|>|q1|
D.若不明确运动轨迹的走向,则不能判断q1、q2的电性
【答案】分析:粒子在磁场中受到洛伦兹力而做圆周运动,无论粒子从a向c运动还是从c向a运动,粒子都是偏向运动方向的左侧,根据左手定则可知该粒子肯定带正电,即q1带正电,与q2相碰后粒子偏转方向发生了变化即带电种类发生了变化,所以知q2带负电且电量比q1大.
解答:解:粒子在磁场中受洛伦兹力做圆周运动,若粒子从a到c运动,根据左手定则可知粒子先带正电,与q2相碰后粒子运动偏转方向发生了变化,即粒子所带电荷种类发生了变化,故q2应该带负电,由于与粒子q2相碰后粒子的半径减小,根据
得
,由于粒子在碰撞过程中动量守恒即mv保持不变,所以粒子做圆周运动的半径R与粒子所带电荷量有关,由于碰撞后粒子偏转方向反向,轨道半径减小可知粒子q2带负电,且所带电荷量满足|q2|-|q1|>|q1|.同理若粒子从c到a运动根据左手定则可知粒子先带正电,与q2相碰后粒子运动偏转方向发生了变化,即粒子所带电荷种类发生了变化,故q2应该带负电,由于与粒子q2相碰后粒子的半径增加,根据
得
,由于粒子在碰撞过程中动量守恒即mv保持不变,所以粒子做圆周运动的半径R与粒子所带电荷量有关,由于碰撞后粒子偏转方向反向,轨道半径减小可知粒子q2带负电,且所带电荷量满足|q2|-|q1|<|q1|.所以ACD均错误,B正确.
故选B.
点评:以根据左手定则和粒子轨道方向可以确定粒子开始带正电,能根据洛伦兹力提供向心力求出半径R与速度的关系,并能根据碰撞过程中动量守恒确定粒子轨道半径R仅与粒子所带的电荷量大小有关.
解答:解:粒子在磁场中受洛伦兹力做圆周运动,若粒子从a到c运动,根据左手定则可知粒子先带正电,与q2相碰后粒子运动偏转方向发生了变化,即粒子所带电荷种类发生了变化,故q2应该带负电,由于与粒子q2相碰后粒子的半径减小,根据
故选B.
点评:以根据左手定则和粒子轨道方向可以确定粒子开始带正电,能根据洛伦兹力提供向心力求出半径R与速度的关系,并能根据碰撞过程中动量守恒确定粒子轨道半径R仅与粒子所带的电荷量大小有关.
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