Question

如圖所示，紙面內(nèi)有寬為L(zhǎng)水平向右飛行的帶電粒子流，粒子質(zhì)量為m，電量為+q，速率為v，不考慮粒子的重力及相互間的作用，要使粒子都匯聚到一點(diǎn)，可以在粒子流的右側(cè)虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，則磁場(chǎng)區(qū)域的形狀及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以是哪一種（ ）（其中B=mv/qL，A、C、D選項(xiàng)中曲線均為半徑是L的1/4圓弧，B選項(xiàng)中曲線為半徑是L/2的圓）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子流水平向右飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于不同的位置，但速度大小方向均相同，則它們的運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同．而它們的圓弧長(zhǎng)度不一，則飛行時(shí)間則不同．
解答：解：由于帶電粒子流的速度均相同，則當(dāng)飛入A、B、C這三個(gè)選項(xiàng)中的磁場(chǎng)時(shí)，它們的軌跡對(duì)應(yīng)的半徑均相同．唯有D選項(xiàng)因?yàn)榇艌?chǎng)是2B，它的半徑是之前半徑的2倍．然而當(dāng)粒子射入B、C兩選項(xiàng)時(shí)，均不可能匯聚于同一點(diǎn)．而D選項(xiàng)粒子是向上偏轉(zhuǎn)，但仍不能匯聚一點(diǎn)．所以只有A選項(xiàng)，能匯聚于一點(diǎn)．
 故選：A
點(diǎn)評(píng)：帶電粒子以相同的速度方向，沿不同位置進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，軌跡的圓弧長(zhǎng)度不同，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，但半徑仍相同．