(2012?安徽)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)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(jīng)過△t時間從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 id="8g0ycu4" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
v
3
,仍從A點射入磁場,不計重力,則粒子在磁場中的運動時間變?yōu)椋ā 。?/div>
分析:由于粒子在勻強磁場是做勻速圓周運動,運動周期 T=
2πm
Bq
,與粒子速度大小無關(guān),可見,要計算粒子在磁場中運動的時間,只要求得它在磁場中運動軌跡對應(yīng)的圓心角,就可得到所用的時間.
解答:解:設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑是R,
以速度v射入時,半徑r1=
mv
Bq
,
根據(jù)幾何關(guān)系可知,
r1
R
=tan60°
,所以r1=
3
R

運動時間t=
θ
T=
1
6
T=△t

以速度
v
3
射入時,半徑r2=
mv
3Bq
,
所以r2=
r1
3
=
3
3
R

設(shè)第二次射入時的圓心角為θ,根據(jù)幾何關(guān)系可知:
tan
θ
2
=
R
r2
=
3

所以θ=120°
則第二次運動的時間為:t=′
T
3
=2△t
故選B
點評:帶電粒子在磁場中運動的題目解題步驟為:定圓心、畫軌跡、求半徑,同時還利用圓弧的幾何關(guān)系來幫助解題.
練習冊系列答案
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