(2013?河南模擬)K-介子衰變的方程為K-→π-0,其中K-介子和π-介子帶負的元電荷e,π0介子不帶電,π-介子的質(zhì)量為m.如圖所示,兩勻強磁場方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應強度分別為B1、B2.今有一個K- 介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場B1中,其軌跡為圓弧AP,P在MN上,K-在P點時的速度為v,方向與MN垂直.在P點該介子發(fā)生了上述衰變.衰變后產(chǎn)生的K-介子沿v反方向射出,其運動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線.則以下說法正確的是( 。
分析:電子在磁場中受到洛倫茲力作用做勻速圓周運動,根據(jù)左手定則判斷電子的繞行方向,根據(jù)周期公式分三個部分求解運動一周的時間,根據(jù)半徑關系求解兩磁場的關系.
解答:解:A、π0介子不帶電,不受洛倫茲力作用,故做勻速直線運動,A正確;
B、根據(jù)左手定則可知:π-介子從P點沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場B1時,受到的洛倫茲力方向向上,所以π-介子的運行軌跡為PDMCNEP,故B錯誤;
C、π-介子在整個過程中,在勻強磁場B1中運動兩個半圓,即運動一個周期,在勻強磁場B2中運動半個周期,所以T=
2πm
B1e
+
πm
B2e
故C錯誤;
D、由圖象可知,電子在勻強磁場B1中運動半徑是勻強磁場B2中運動半徑的一半,根據(jù)r=
mv
qB
可知,B1=2B2,故D錯誤.
故選:AC.
點評:本題是帶電粒子在磁場中運動的問題,要求同學們能根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向,能結(jié)合幾何關系求解,知道半徑公式及周期公式,難度適中.
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