(2010?寧河縣一模)如圖所示,在x軸上方的空間存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.許多相同的離子,以相同的速率v,由O點(diǎn)沿紙面向各個(gè)方向(y>0)射入磁場(chǎng)區(qū)域.不計(jì)離子所受重力,不計(jì)離子間的相互影響.圖中曲線表示離子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域邊界,其中邊界與y軸交點(diǎn)為M,邊界與x軸交點(diǎn)為N,且OM=ON=L.由此可判斷( 。
分析:相同的離子以相同的速率從O點(diǎn)射入,在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從而發(fā)生偏轉(zhuǎn).由左手定則結(jié)合磁場(chǎng)方向可確定粒子的電性;再由M點(diǎn)的坐標(biāo)可確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑,從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度大。W铀艿竭_(dá)最遠(yuǎn)處,就是運(yùn)動(dòng)軌跡達(dá)到半圓處.
解答:解:A、由圖中的運(yùn)動(dòng)軌跡及磁場(chǎng)方向,根據(jù)左手定則判斷可得:粒子帶正電.故A錯(cuò)誤.
B、C當(dāng)粒子沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系可知:帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=
L
2
,據(jù)牛頓第二定律,得qvB=m
v2
R
聯(lián)立以上兩式解得
q
m
=
2v
LB
.故C錯(cuò)誤.
D、當(dāng)離子沿y軸正方向射入磁場(chǎng)時(shí)粒子到達(dá)x軸上最遠(yuǎn)處,ON=2R=L,所以該離子能到達(dá)N點(diǎn),故D正確.
故選D
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的題目解題步驟為:定圓心、畫軌跡、求半徑.要掌握左手定則,熟練運(yùn)用牛頓第二定律研究半徑.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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