内容正文:
有界磁场1
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. (多选)如图所示,在足够长的水平线上方有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场区域,一个带负电的粒子P从a点沿θ=45°方向以初速度v垂直磁场方向射入磁场中,经时间t从b点射出磁场。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.粒子射出磁场时与水平线的夹角为θ[来源:学.科.网Z.X.X.K]
B.若P的初速度增大为2v,粒子射出磁场时与水平线的夹角为2θ[来源:学科网ZXXK]
C.若P的初速度增大为2v,则经时间t射出磁场
D.若磁场方向垂直纸面向外,粒子P还是从a点沿θ=45°方向以初速度v射入磁场中,则经时间3t射出磁场
【答案】 ACD
【解析】 无论速度多大,带负电的粒子P沿与磁场直线边界成θ角垂直磁场方向射入匀强磁场中,粒子射出磁场时方向与边界夹角仍然为θ,A项正确,B项错误;根据左手定则,题图中带负电粒子在匀强磁场中沿顺时针方向运动,运动的轨迹为=3t,即经时间3t射出磁场,D项正确。
圆周,其运动时间为t′=,可知周期与速度、轨迹半径无关,若P的初速度增大为2v,偏转角不变,则仍然经时间t射出磁场,C项正确;若磁场方向垂直纸面向外,粒子P还是从a点沿θ=45°方向以初速度v射入磁场中,根据左手定则,带负电粒子在匀强磁场中沿逆时针方向运动,运动的轨迹为,根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T=圆周,其运动时间为t=
2. 如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场.之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则t1:t2为( )
A.2∶3
B.3∶1
C.3∶2
D.2∶1
【答案】 B
【解析】 粒子在磁场中都做匀速圆周运动,根据题意画出粒子的运动轨迹,如图所示:电子1垂直射进磁场,从b点离开,则运动了半个圆周,ab即为直径,c点为圆心,电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,根据半径r=,故B项正确,A、C、D三项错误.
=,所以=,粒子2运动的时间t2==可知,粒子1和2的半径相等,根据几何