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=
T=α 2π
•2π-2θ 2π
=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=
,又T=2π T
,则得ω=2πm qB
,与速度v无关.故B错误.qB m
D、设粒子的轨迹半径为r,则r=
.如图,AO=2rsinθ=mv 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.2mvsinθ qB
故选:C.