如圖所示,圓形區(qū)域內有垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子以速度v從A點沿 直徑AOB方向射入磁場,經過時間t從C點射出磁場,OC與OB成60°角.現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
,仍從A點沿原方向射入磁場,不計重力,則粒子在磁場中的運動時間變?yōu)椋ā 。?/div>
分析:粒子在磁場中運動,軌跡半徑R=
,周期T=
,運動時間t=
T與速度無關,但與偏轉圓心角有關,由速度關系可得軌跡半徑關系,結合幾何關系,可得偏轉圓心角的變化,從而可求解時間.
解答:解:粒子運動軌跡如圖所示
,設r為圓形磁場的半徑,R為粒子軌跡半徑.
由:qvB=
可得:R
1=
由幾何知識可得:R=rcot30°=
r,
粒子在磁場中運動周期:T=
設圓心角為θ,粒子在磁場中運動的時間t
1=
T=
T當粒子速度變?yōu)?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
是,故R
2=
=
=r,
故此時粒子偏轉圓心角等于90°,故粒子在磁場中運動時間t
2=
T=
故
=
=
=1.5
即:t
2=1.5t
故ACD錯誤,B正確
故選:B
點評:本題關鍵根據幾何關系求得粒子半徑,判斷圓心角,從而利用t=
T求解,難度適中.