Question

如图所示，纸面内有宽为L水平向右飞行的带电粒子流，粒子质量为m，电量为+q，速率为v₀，不考虑粒子的重力及相互间的作用，要使粒子都汇聚到一点，可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域，则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是哪一种（　　）（其中B₀=

mv0

qL

，A、C、D选项中曲线均为半径是L的

1

4

圆弧，B选项中曲线为半径是

L

2

的圆）

• A、
• B、
• C、
• D、

Answer 1

分析：带电粒子流水平向右飞入匀强磁场做匀速圆周运动，由于不同的位置，但速度大小方向均相同，则它们的运动轨迹的半径相同．而它们的圆弧长度不一，则飞行时间则不同．

解答：解：由于带电粒子流的速度均相同，则当飞入A、B、C这三个选项中的磁场时，它们的轨迹对应的半径均相同．唯有D选项因为磁场是2B₀，它的半径是之前半径的2倍．然而当粒子射入B、C两选项时，均不可能汇聚于同一点．而D选项粒子是向上偏转，但仍不能汇聚一点．所以只有A选项，能汇聚于一点．
 故选：A

点评：带电粒子以相同的速度方向，沿不同位置进入匀强磁场时，轨迹的圆弧长度不同，则运动的时间不同，但半径仍相同．