Question

3．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點(diǎn)垂直于磁場方向射入，沿曲線dPa打到屏MN上的a點(diǎn)，通過Pa段用時(shí)為t，若該微粒經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒，最終打到屏MN上．兩個(gè)微粒所受重力均忽略，則新微粒運(yùn)動(dòng)的（　�。�

• A． 軌跡為Pa，至屏的時(shí)間將小于t
• B． 軌跡為Pa，至屏的時(shí)間將大于t
• C． 軌跡為Pb，至屏的時(shí)間將等于t
• D． 軌跡為Pc，至屏的時(shí)間將小于t

Answer 1

分析 由動(dòng)量守恒定律可得出粒子碰撞后的總動(dòng)量不變，由洛侖茲力與向心力的關(guān)系可得出半徑表達(dá)式，可判斷出碰后的軌跡是否變化；再由周期變化可得出時(shí)間的變化．

解答 解：帶電粒子和不帶電粒子相碰，遵守動(dòng)量守恒，故總動(dòng)量不變，總電量也保持不變，由Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，得：r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{P}{qB}$
P、q都不變，可知粒子碰撞前后的軌跡半徑r不變，故軌跡應(yīng)為pa；
因周期T=$\frac{2πm}{qB}$可知，因m增大，故粒子運(yùn)動(dòng)的周期增大，因所對(duì)應(yīng)的弧線不變，圓心角不變，故pa所用的時(shí)間將大于t；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)要注意半徑公式和周期公式在選擇題中可直接使用，明確半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$中mv是動(dòng)量大�。�