问题 选择题

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=t4

B.t1<t2<t4<t3

C.t1<t2<t3<t4

D.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.

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题