Question

【題目】如圖所示，在足夠長(zhǎng)的豎直線的右側(cè)有方向垂直紙面向外且范圍足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，一帶電粒子q從P點(diǎn)沿與豎直線成角θ＝45°方向，以大小為v的初速度垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中，經(jīng)時(shí)間t從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法正確的是

A. 粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與水平線的夾角為θ

B. 帶電粒子的比荷q/m=π/Bt

C. 若PQ之間的距離等于L，則帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的軌跡半徑R＝L

D. 帶電粒子q可能帶正電荷

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據(jù)粒子在P點(diǎn)的速度方向及P、Q的位置關(guān)系得到粒子偏轉(zhuǎn)方向，從而由左手定則得到電性；根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系求得離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向，軌道半徑及中心角，即可根據(jù)洛倫茲力做向心力得到周期，從而得到運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)而反解出荷質(zhì)比。

粒子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用，故粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與豎直線的夾角θ=45o,所以與水平線的夾角為θ=45o，故A正確；根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由粒子在P點(diǎn)上方離開磁場(chǎng)可得：粒子做逆時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)，那么，根據(jù)粒子只受洛倫茲力作用，由左手定則可得：粒子帶負(fù)電，故D錯(cuò)誤；粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由粒子在P點(diǎn)的速度方向，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子轉(zhuǎn)過(guò)的中心角為90°，若PQ之間的距離等于L，則帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的軌跡半徑，根據(jù)粒子轉(zhuǎn)過(guò)的中心角可得：運(yùn)動(dòng)時(shí)間，所以，粒子比荷，故BC錯(cuò)誤。所以A正確，BCD錯(cuò)誤。