A. | 粒子进入磁场区域的初速度大小为2√3Bqa3m | |
B. | 粒子在磁场区域内运动的时间t=πm3Bq | |
C. | 粒子在磁场区域内运动的半径R=2√3a | |
D. | 若改变B和初速度的大小,使该粒子仍从ED边界垂直飞出磁场区域,则粒子在磁场区域内运动的路程不变 |
分析 由题设条件带电粒子在边长为a的正六边形区域内磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场中做匀速圆周运动,由于离开磁场时速度方向垂直于ED飞出,从而由入射点和出射点的速度方向确定圆心,从而由几何关系求出半径,由洛仑兹力提供向心力就能求出速度,由偏转角度就能求出时间.
解答 解:画出带电粒子在磁场中运动的轨迹如图所示,由题意及速度方向确定轨迹圆的圆心在O点,连接AE,由几何关系确定各角度关系如图所标.
A、带电粒子做匀速圆周运动的半径r=OA=\frac{AE}{sin30°}=\frac{2acos30°}{sin30°}=2\sqrt{3}a,由洛仑兹力提供向心力qvB=\frac{m{v}^{2}}{r},从而求得v=\frac{2\sqrt{3}Bqa}{m}.所以选项A错误.
B、粒子在磁场中运动的时间t=\frac{30°}{360°}×\frac{2πm}{qB}=\frac{πm}{6qB},所以选项B错误.
C、由A选项的计算可知:带电粒子在磁场中的半径r=OA=\frac{AE}{sin30°}=\frac{2acos30°}{sin30°}=2\sqrt{3}a,所以选项C正确.
D、若改变粒子初速度的大小和B的大小,仍使粒子从ED边界垂直飞出磁场区域,通过画图知道带电粒子在磁场中的运动轨迹不变,所以路程也不变.所以选项D正确.
故选:CD
点评 本题的巧合之处在于,带电粒子垂直于ED射出磁场,则圆心必在DE的延长线上和垂直于AD的直线上,两者交点就是圆心,再连接AE,由几何关系△OAE构成直角三角形,从而由三角函数求得半径.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 在半圆形的玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度 | |
B. | a光的频率大于b光的频率 | |
C. | 两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹,相邻明条纹的间距a光的较大 | |
D. | 若a.b两束光从同一介质射入真空过程中,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 2,2 | B. | 3,3 | C. | 2,3 | D. | 3,2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 可能有向右的位移 | B. | 可能有向左的位移 | ||
C. | 位移可能是0 | D. | 位移的大小可能是L |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 安培力的方向可以不垂直于通电直导线 | |
B. | 一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零 | |
C. | 将通电直导线从中点折成直角,安培力大小一定变为原来的一半 | |
D. | 表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电直导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 微粒一定带负电 | B. | 微粒一定做匀速直线运动 | ||
C. | 微粒的机械能一定增加 | D. | 微粒的电势能一定增加 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间可能相同 | |
B. | 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 | |
C. | 在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同 | |
D. | 在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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