Question

三個(gè)質(zhì)子1、2和3分別以大小相等、方向如圖所示的初速度v₁、v₂和v₃經(jīng)過(guò)平板MN上的小孔O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，整個(gè)裝置處在真空中，且不計(jì)重力．最終這三個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離分別為s₁、s₂和s₃，則（　�。�

A．s₁＜s₂＜s₃

B．s₂＞s₃＞s₁

C．s₁=s₃＞s₂

D．s₁=s₃＜s₂

Answer 1

分析：帶電粒子以一定的速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期僅與粒子的比荷有關(guān)，而運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與偏轉(zhuǎn)角有關(guān)．當(dāng)入射速度越大時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌道的半徑越大．

解答：解：三個(gè)質(zhì)子的速度大小相等，方向如圖所示，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．由于初速度v₁和v₃的方向與MN的夾角相等，所以這兩個(gè)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡正好組合成一個(gè)完整的圓，則這兩個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離是相等的．而初速度v₂的質(zhì)子方向與MN垂直，則它的運(yùn)動(dòng)軌跡正好是半圓，所以質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離恰好是圓的直徑．由于它們的速度大小相等，因此它們的運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑均相同．所以速度為v₃的距離最大．
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(huà)軌跡、求半徑．