问题 多选题

如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t,在该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转60°角,如图所示,根据上述条件可求下列物理量中的(  )

A.带电粒子的比荷

B.带电粒子在磁场中运动的周期

C.带电粒子在磁场中运动的半径

D.带电粒子的初速度

答案

无磁场时,带电粒子做匀速直线运动,设圆柱形区域磁场的半径为R0,则v=2

R0
t
   (1)

而有磁场时,带电粒子做匀速圆周运动,由半径公式可得:R=

mv
Bq
    (2)

由几何关系得,圆磁场半径与圆轨道半径的关系:R=

3
R0   (3)

由(1)(2)(3)联式可得:

q
m
=
2
3
Bt

设粒子在磁场中的运动时间t0

粒子飞出此区域时,速度方向偏转60°角,则由周期公式可得:t0=

T
6
=
3
6
πt

由于不知圆磁场的半径,因此带电粒子的运动半径也无法求出,以及初速度无法求.

故选:AB

双选题
单项选择题