jyj332 幼苗
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当质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从第一象限射入磁场时,设质子将从A点射出磁场,如图所示,其中O1、O2分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心.由于轨迹圆的半径等于磁场区域圆的半径,所以OO1AO2为菱形,即AO2平行x轴,说明质子以平行y轴的速度离开磁场,也以沿y轴负方向的速度再次进入磁场.∠O2=90°-θ.
所以,质子第一次在磁场中运动的时间
t1′=[90°−θ/360°]T
此后质子轨迹圆的半径依然等于磁场区域圆的半径,设质子将从C点再次射出磁场.如图所示,其中O1、O3分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心,AO3平行x轴.由于O1AO3C为菱形,即CO1平行AO3,即平行x轴,说明C就是磁场区域圆与x轴的交点.这个结论与θ无关.
所以,OO2O3C为平行四边形,∠O3=90°+θ
质子第二次在磁场中运动的时间:t2′=[90°+θ/360°]T
质子在磁场中运动的总时间:t′=t1′+t2′=[T/2]=[πm/qB]
故质子在磁场中运动的总时间为[πm/qB];
A、进入电场的速度和方向相同,故在电场中的运动路程相同,故A正确;
B、最终离开磁场时的速度方向与O3C垂直,故不一定沿x轴正方向,故B错误;
C、在磁场中运动的总时间均相等,为[πm/qB],故C正确;
D、从不同位置第一次离开磁场时,在非场区的运动路程显然不同;在而磁场中总的圆心角相同,故在电场和磁场中的路程相同;故总路程不同;故D错误;
故选:AC.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 本题关键是描绘出带电粒子的运动轨迹,然后根据洛伦兹力提供向心力列式求解出时间.
1年前
你能帮帮他们吗