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

◎ 题目

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的角平分线发射质量为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射出的粒子
①带负电,v0=
qBL
m
,第一次到达C点所用的时间为t1
②带负电,v0=
qBL
2m
,第一次到达C点所用的时间为t2
③带正电,v0=
qBL
m
,第一次到达C点所用的时间为t3
④带正电,v0=
qBL
2m
,第一次到达C点所用的时间为t4(  )
A.t1=t3<t2=t4B.t1<t2<t4<t3
C.t1<t2<t3<t4D.t1<t3<t2<t4

◎ 答案

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,如图所示,
当v0=
qBL
m

所以有:qvB=m
v2
r

?r=
mv
qB
=L
根据几何关系可知作出运动轨迹,
根据轨迹可知,当电荷带正电,粒子经过一个周期到达C点,即为t3
当粒子带负电,粒子经过
1
6
T第一次到达C点,即为t1
当v0=
qBL
2m

所以有:qvB=m
v2
r

?r=
mv
qB
=
L
2

根据轨迹可知,当电荷带正电,粒子经过
5
6
T
到达C点,即为t4
当粒子带负电,粒子经过
1
3
T第一次到达C点,即为t2
所以B正确,ACD错误.
故选:B.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”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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