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如图8-2-28所示,O点有一粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内.在直线xax=2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力.关于这些粒子的运动,下列说法正确的是       (  ).

A.粒子的速度大小为

B.粒子的速度大小为

C.与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长

D.与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长

解析 带正电粒子与y轴正方向成60°角射出进入磁场后的轨迹如图甲所示,根据几何关系可得aRsin 30°,其中R,联立解得v,故选项A正确、B错误;带电粒子在匀强磁场中运动的时间tT,可见圆弧所对的圆心角θ越大,粒子在磁场中运动的时间越长,由图甲中的几何关系可得粒子的轨道半径R=2a,因此当带电粒子与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的圆弧所对圆心角最大为120°,粒子的运动轨迹恰好与磁场的右边界相切,如图乙所示,最长时间tmT,故选项C正确、D错误.

答案 AC

练习册系列答案
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图8-2-28

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图8-2-28
(1)速度的大小;
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(2)第3 s末物体的速度多大?

(3)物体0~6 s内的位移多大?

【解析】:(1)2 s~4 s内a==2 m/s2

4 s~6 s内a′==-4 m/s2.

(2)第3 s末物体的速度vt=(4+2×1) m/s=6 m/s.

(3)0~2 s,x1=4×2 m=8 m

2 s~4 s内,x2=(4×2+)m=12 m.

4 s~6 s内x3=8 m,[来源:ZXXK]

物体6 s内的位移xx1x2x3=28 m.

 

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