Question

一束電子流以不同的速率，由邊界為圓的勻強磁場的邊界上一點A沿直徑方向射入磁場，已知B的方向垂直圓平面，則電子在磁場中運動時（　�。�

A．軌跡長的時間長

B．速率大的運動時間長

C．偏轉(zhuǎn)角大的運動時間長

D．速率為某一值時不能穿出該磁場

Answer 1

分析：粒子進入磁場后由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動，由牛頓第二定律求出軌跡的半徑，由幾何知識求解軌跡對應的圓心角α，由t=

α

2π

T求解粒子在磁場中運動的時間．粒子沿半徑方向射入磁場，經(jīng)過2次碰撞后回到A點，畫出粒子運動的軌跡，由幾何知識求出軌跡的半徑，即可求出該粒子的速度．

解答：解：A、帶電粒子在磁場中運動的周期T=

2nm

Bq

和速度無關(guān)，只要m、q、B一定，周期就相同；故轉(zhuǎn)過的圓心角越大，時間越長，而軌跡長的對應的圓心角不一定大，當然與速率也無關(guān)，故AB錯誤，C正確；
D、帶電粒子在圓形磁場中運動，其軌跡與圓形磁場邊界構(gòu)成軸對稱圖形；若指向圓心進入，一定背離圓心射出，故D錯誤．
答案為：C

點評：本題的解題關(guān)鍵是帶電粒子在磁場中運動的時間與軌跡圓弧所對圓心角成正比，與粒子速率、軌跡半徑無關(guān)．