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=

qBL
m
的带负电粒子(粒子重力不计).在下列说法中正确的是(  )

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

3
L
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

v02
R
,解得R=
mv0 
Bq
=L,故A、B均错误;

粒子在磁场中的周期T=

2πm
Bq
,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:
π
3
3
π
3
,则带电粒子第一次返回到a点所用时间为
7
6
T=
7πm
3qB
,故C正确,D错误;

故选C.

单项选择题
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