问题 选择题

如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计).则下列说法正确的是(  )

A.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

B.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大

C.若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

D.若v一定,θ越大,则粒子在离开磁场的位置距O点越远

答案

A、D如图,画出粒子在磁场中运动的轨迹.由几何关系得:轨迹对应的圆心角α=2π-2θ

粒子在磁场中运动的时间t=

α
T=
2π-2θ
2πm
qB
=
(2π-2θ)m
qB

则得知:粒子的运动时间与v无关,故A错误;

若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短,故C正确;

B、粒子在磁场中运动的角速度ω=

T
,又T=
2πm
qB
,则得ω=
qB
m
,与速度v无关.故B错误.

D、设粒子的轨迹半径为r,则r=

mv
qB
.如图,AO=2rsinθ=
2mvsinθ
qB
,则若θ是锐角,θ越大,AO越大.若θ是钝角,θ越大,AO越小.故D错误.

故选:C.

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