问题
选择题
在xOy坐标系的Ⅰ、Ⅳ象限有垂直纸面向里的匀强磁场,在x轴上A点(L,0)同时以相同速率v沿不同方向发出a、b两个相同带电粒子(粒子重力不计),其中a沿平行+y方向发射,经磁场偏转后,均先后到达y轴上的B点(0,
L),则两个粒子到达B点的时间差为( )3
A.
πL3 v
B.4
πL3 3v
C.4πL 3v
D.8πL 3v
答案
做出ab的运动的轨迹如图,
对于a的运动轨迹,由几何关系得:
R2=(R-L)2+(
L)23
解得:R=2L
a粒子的偏转角:sinθ=
=
L3 2L 3 2
所以:θ=
π1 3
同理,由图可得b粒子的偏转角:β=
π5 3
a粒子在磁场中运动的时间:tA=
=θ•R v
=πR 3v 2πL 3v
b粒子在磁场中运动的时间:tB=
=β•R v
=5πR 3v 10πL 3v
所以,它们到达B点的时间差:△t=tB-tA=
-10πL 3v
=2πL 3v 8πL 3v
故选:D