A. | 質(zhì)子最終將離開區(qū)域Ⅲ在區(qū)域Ⅳ勻速運(yùn)動(dòng) | |
B. | 質(zhì)子最終將一直在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) | |
C. | 質(zhì)子能夠回到初始點(diǎn)A,且周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng) | |
D. | 質(zhì)子能夠回到初始點(diǎn)A,且回到初始點(diǎn)前,在區(qū)域Ⅲ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的6倍 |
分析 (1)粒子垂直磁場方向進(jìn)入磁場后在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),要使粒子回到中心無磁場的圓形區(qū)域且過A點(diǎn),畫出運(yùn)動(dòng)軌跡,根據(jù)幾何關(guān)系求解;
(2)粒子在區(qū)域Ⅰ中完成14個(gè)圓周運(yùn)動(dòng),在區(qū)域Ⅲ中完成34個(gè)圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)的角度與周期的關(guān)系,確定粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
解答 解:粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力:
qvB=mv2r
粒子在區(qū)域Ⅰ中的半徑:r1=mvqB,
粒子在區(qū)域Ⅲ中的半徑:r2=mvq×B2=2mvqB=2r1,
畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖,由圖可得:質(zhì)點(diǎn)能夠回到初始點(diǎn)A,且周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng).故AB錯(cuò)誤,C正確;
粒子在區(qū)域Ⅰ中完成14個(gè)圓周運(yùn)動(dòng),粒子在區(qū)域Ⅰ中的周期:
T1=2πr1v=2πmqB,粒子在區(qū)域Ⅰ中的時(shí)間:t1=14T1=πm2qB,
在區(qū)域Ⅲ中完成34個(gè)圓周運(yùn)動(dòng),粒子在區(qū)域Ⅲ中的周期:T2=2πr2v=4πmqB,
粒子在區(qū)域Ⅲ中的時(shí)間:t2=34T2=3πmqB=6t1.故D正確.
故選:CD.
點(diǎn)評 本題關(guān)鍵明確帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,求出粒子的半徑,畫出運(yùn)動(dòng)軌跡,然后根據(jù)幾何關(guān)系求解即可.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | m對擋板的壓力先減小后增大 | B. | m對擋板的壓力逐漸減小 | ||
C. | m對斜面的壓力先減小后增大 | D. | m對斜面的壓力逐漸增大 |
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