問題詳情:
如圖所示,邊長為L的等邊三角形ABC為兩有界勻強磁場的理想邊界,三角形內的磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度大小為B,三角形外的磁場(足夠大)方向垂直紙面向裏,磁感應強度大小也為B.把粒子源放在頂點A處,它將沿∠A的角平分線發*質量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子(粒子重力不計).若從A*出的粒子
①帶負電,v0=,第一次到達C點所用時間為t1
②帶負電,v0=,第一次到達C點所用時間為t2
③帶正電,v0=,第一次到達C點所用時間為t3
④帶正電,v0=,第一次到達C點所用時間為t4
則下列判斷正確的是( )
A.t1=t3<t2=t4
B.t1<t2<t4<t3
C.t1<t2<t3<t4
D.t1<t3<t2<t4
【回答】
選B.粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供圓周運動的向心力.
(1)當v0=時,則由牛頓第二定律可得
qvB=m,T=
根據幾何關係作出運動軌跡,r=L,如圖1.
由軌跡知,當電荷帶正電,粒子經過一個週期到達C點,即為t3=T;當粒子帶負電,粒子經過T第一次到達C點,即為t1=T;
(2)當v0=,r=L,如圖2.由運動軌跡可知,當電荷帶正電,粒子經過T到達C點,即為t4=T,當粒子帶負電,粒子經過第一次到達C點,即為t2=,綜上所述,有t1<t2<t4<t3,故B正確.
知識點:專題六 電場和磁場
題型:選擇題