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如图所示,在平面直角坐标系的第一象限中,有垂直于xOy平面的匀强磁场,在坐标原点O有一个粒子发射源,可以沿x轴正方向源源不断地发出速度不同的同种带正电的粒子,不计粒子

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,在平面直角坐标系的第一象限中,有垂直于xOy平面的匀强磁场,在坐标原点O有一个粒子发射源,可以沿x轴正方向源源不断地发出速度不同的同种带正电的粒子,不计粒子的重力.在坐标系中有一点B,在x轴正方向上有一点A,连接OB、AB恰可构成一个直角三角形,则关于粒子在该三角形区域中的运动情况下列说法正确的是(  )
A.出射速度越大的粒子,在三角形区域内运动的时间越长
B.出射速度越大的粒子,在三角形区域内运动的轨迹越长
C.所有从发射源射出后能够到达OB边的粒子,从射出至到达OB边的运动时间都相等
D.所有从发射源射出后能够到达AB边的粒子,从射出至到达AB边的运动时间都相等
魔方格

◎ 答案

依据R=
mv
qB
可知,速度不同的粒子进入磁场后做圆周运动的半径不同.由于粒子进入磁场的速度方向均沿着x轴正方向,所以所有粒子做圆周运动的圆心都在y轴上.作出几个速度逐渐增大的粒子运动轨迹示意图如圆弧1、2、3所示.则从OB边上射出的粒子运动圆弧所对应的圆心角相同(如图中1、2所示),由周期T=
2πm
qB
可知,能够从OB边上射出的粒子运动的时间都相等.故C正确.
而速度较大的粒子,可能射出AB上(如圆弧3),则圆弧2、3相比,运动时间一定不同,且因为射到AB边上的所有粒子运动圆弧所对应的圆心角不同,速度越大的粒子轨迹越靠近A点,圆弧越短且对应的圆心角越小.故A、B、D错误.
魔方格

故选C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在平面直角坐标系的第一象限中,有垂直于xOy平面的匀强磁场,在坐标原点O有一个粒子发射源,可以沿x轴正方向源源不断地发出速度不同的同种带正电的粒子,不计粒子…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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