(2008?江蘇模擬)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法正確的是( 。
分析:三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子,以不同的速率垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則運(yùn)動(dòng)半徑的不同,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)軌跡也不同.運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的半徑越大,粒子的速率也越大.而運(yùn)動(dòng)周期它們均一樣,運(yùn)動(dòng)時(shí)間由圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角決定.
解答:解:A、B粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由洛倫茲力提供向心力,根據(jù)qvB=m
v2
r
,可得:r=
mv
qB
,粒子的動(dòng)能Ek=
1
2
mv2
,則可知三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同,在同一個(gè)磁場(chǎng)中,當(dāng)速度越大時(shí)、軌道半徑越大,則由圖知,a粒子速率最小,c粒子速率最大.c粒子動(dòng)能最大.故A錯(cuò)誤,B正確.
C、由于粒子運(yùn)動(dòng)的周期T=
2πm
qB
及t=
θ
T可知,三粒子運(yùn)動(dòng)的周期相同,a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最大,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),故C正確、D錯(cuò)誤.
故選B
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在磁場(chǎng)、質(zhì)量及電量相同情況下,運(yùn)動(dòng)的半徑與速率成正比,從而根據(jù)運(yùn)動(dòng)圓弧來(lái)確定速率的大。贿\(yùn)動(dòng)的周期均相同的情況下,可根據(jù)圓弧的對(duì)應(yīng)圓心角來(lái)確定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的長(zhǎng)短.
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(1)這束入射光線(xiàn)的入射角多大?
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