题目内容
如图所示,平行线PQ、MN之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场,电子从P沿平行于PQ且垂直于磁场方向射入磁场,其中速率V1的电子在磁场中经过时间t1以与MN成60角方向射出磁场,速率为V2的电子在磁场中经过时间t2以与MN成45角射出磁场,则V1/V2和t1/t2分别等于( )A.
B.
C.
D.
【答案】分析:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何知识得出半径之比,即可求出速度之比;根据粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角,确定出轨迹圆心角,由圆周运动的周期公式可以求出粒子的运动的时间之比.
解答:解:设粒子的入射点到M的距离为d,设两个电子的轨迹半径分别为r1和r2,轨迹对应的圆心角分别为θ1和θ2.
根据几何知识得:
r1cos60°+d=r1,得r1=2d
r2cos45°+d=r2,得r2=(2+
)d
由半径公式r=
,得:速度之比为
=
=
由几何知识得:θ1=60°,θ2=45°
由t=
,两个电子的周期相同,则有
=
=
故选B
点评:本题的解题关键是运用几何知识得到半径关系和圆心角的关系,即可求解速度和时间之比.
解答:解:设粒子的入射点到M的距离为d,设两个电子的轨迹半径分别为r1和r2,轨迹对应的圆心角分别为θ1和θ2.
根据几何知识得:
r1cos60°+d=r1,得r1=2d
r2cos45°+d=r2,得r2=(2+
由半径公式r=
由几何知识得:θ1=60°,θ2=45°
由t=
故选B
点评:本题的解题关键是运用几何知识得到半径关系和圆心角的关系,即可求解速度和时间之比.
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