题目

如图所示,半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置,在−R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出带正电粒子,粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v,重力及粒子间的相互作用均忽略不计,所有粒子都能到达y轴,其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚△t时间。则以下结论正确的是A. B. 磁场区域半径R应满足C. 有些粒子可能到达y轴上相同的位置D. 其中角度θ的弧度值满足 答案:【答案】CD【解析】粒子射入磁场后做匀速圆周运动,其运动轨迹如图所示,的粒子直接沿直线运动到达y轴,其它粒子在磁场中发生偏转,由图可知,发生偏转的粒子也有可能直接打在的位置上,所以粒子可能会到达y轴上同一位置,以沿x轴射入的粒子为例,若,则粒子不能到达y轴就偏向上离开磁场区域,所以要求,所以粒子才能穿越磁场到达y轴上,从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长,所以该粒子最后到达y轴,,由几何关系有:,则,而的粒子沿直线匀速运动到y轴,时间最短,,所以,由于,所以,故CD正确。
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