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如图所示,AOB为一个边界为四分之一圆的匀强磁场,O点为圆心,D点为边界OB的中点,C点为边界上一点,且CD平行AO.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力),
题目详情
如图所示,AOB为一个边界为四分之一圆的匀强磁场,O点为圆心,D点为边界OB的中点,C点为边界上一点,且CD平行AO.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力),其中粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子2从C点沿CD射入,从某点离开磁场,则可判断( )
A.粒子2在BC之间某点射出磁场
B.粒子2必在B点射出磁场
C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3:2
D.粒子1与粒子2的速度偏转角度应相同
A.粒子2在BC之间某点射出磁场
B.粒子2必在B点射出磁场
C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3:2
D.粒子1与粒子2的速度偏转角度应相同
▼优质解答
答案和解析
粒子运动轨迹如图所示:
A、粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子在你磁场中运动的圆心角为90°,粒子轨道半径等于BO,
粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示,设对应的圆心为O1,运动轨道半径也为BO,连接O1C、O1B,
O1COB是平行四边形,O1B=CO,则粒子2一定从B点射出磁场,故A错误,B正确;
C、粒子1的速度偏角,粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°,连接PB,可知P为O1C的中点,由数学知识可知,θ2=∠BO1P=60°,两粒子的速度偏角不同,
粒子在磁场中运动的周期:T=
,两粒子的周期相等,粒子在磁场中的运动时间t=
T,的运动时间之比:t1:t2=θ1:θ2=90°:60°=3:2,故C正确,D错误;
故选:BC.
A、粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子在你磁场中运动的圆心角为90°,粒子轨道半径等于BO,
粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示,设对应的圆心为O1,运动轨道半径也为BO,连接O1C、O1B,
O1COB是平行四边形,O1B=CO,则粒子2一定从B点射出磁场,故A错误,B正确;
C、粒子1的速度偏角,粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°,连接PB,可知P为O1C的中点,由数学知识可知,θ2=∠BO1P=60°,两粒子的速度偏角不同,
粒子在磁场中运动的周期:T=
2πm |
qB |
θ |
2π |
故选:BC.
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