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问题详情:
如图所示,边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场(足够大)方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B.把粒子源放在顶点A处,它将沿∠A的角平分线发*质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子(粒子重力不计).若从A*出的粒子
①带负电,v0=,第一次到达C点所用时间为t1
②带负电,v0=,第一次到达C点所用时间为t2
③带正电,v0=,第一次到达C点所用时间为t3
④带正电,v0=,第一次到达C点所用时间为t4
则下列判断正确的是( )
A.t1=t3<t2=t4
B.t1<t2<t4<t3
C.t1<t2<t3<t4
D.t1<t3<t2<t4
【回答】
选B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供圆周运动的向心力.
(1)当v0=时,则由牛顿第二定律可得
qvB=m,T=
根据几何关系作出运动轨迹,r=L,如图1.
由轨迹知,当电荷带正电,粒子经过一个周期到达C点,即为t3=T;当粒子带负电,粒子经过T第一次到达C点,即为t1=T;
(2)当v0=,r=L,如图2.由运动轨迹可知,当电荷带正电,粒子经过T到达C点,即为t4=T,当粒子带负电,粒子经过第一次到达C点,即为t2=,综上所述,有t1<t2<t4<t3,故B正确.
知识点:专题六 电场和磁场
题型:选择题
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