问题
选择题
如图所示,边长为L的等边三角形abc为两个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,三角形外的磁场范围足够大,方向垂直纸面向里,磁感应强度也为B.把一粒子源放在顶点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=
的带负电粒子(粒子重力不计).在下列说法中正确的是( )qBL m
A.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是L 2
B.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是
L3 2
C.带电粒子第一次返回a点所用的时间是7πm 3qB
D.带电粒子第一次到达c点所用的时间是πm 6qB
答案
粒子所受到的洛仑兹力充当向心力,即Bqv0=m
,解得R=v02 R
=L,故A、B均错误;mv0 Bq
粒子在磁场中的周期T=
,如图所示,粒子经历三段圆弧回到a点,则由几何关系可知,各段所对应的圆心角分别为:2πm Bq
,π 3
,5π 3
,则带电粒子第一次返回到a点所用时间为π 3
T=7 6
,故C正确,D错误;7πm 3qB
故选C.