Question

5．如圖所示，在矩形OABC內(nèi)有垂直于該矩形所在平面的勻強磁場（圖中未畫出），其下邊OC是一個帶有孔、縫的擋板．小孔O（大小不計）連著一根垂直于OC的直管，縫寬度為d，其左端M到孔的距離為L（d＜＜L），利用此裝置可以選擇一定速率范圍內(nèi)的電子．現(xiàn)有一束電子經(jīng)直管從O點以不同的速率進入磁場，其中一部分電子從縫射出，對于此裝置的分析，下列說法正確的是（　�。�

• A． 所加磁場的方向應向里
• B． 從N點射出的電子在磁場中運動的時間比從M點射出的電子長
• C． 若要選擇速率更大的粒子，則應減小磁感應強度
• D． 若要使選擇的電子速率范圍更小，則應增大縫寬d

Answer 1

分析 電子要使從縫中射出，電子剛進入磁場時所受的洛倫茲力方向應向右，根據(jù)左手定則判斷磁場方向．粒子在磁場中圓周運動的周期一定，運動時間由圓心角決定．根據(jù)半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$分析B與r的關(guān)系．

解答 解：A、電子要使從縫中射出，電子剛進入磁場時所受的洛倫茲力方向應向右，根據(jù)左手定則可知磁場方向向里，故A正確；
B、由T=$\frac{2πm}{qB}$知粒子在磁場中圓周運動的周期一定，與速率無關(guān)，而粒子圓周運動的時間由圓心角決定，由圖知所有從縫中射出的粒子的運動時間都是半個周期，所以運動時間相等，故B錯誤；
C、由半徑公式可知r=$\frac{mv}{qB}$，在r一定時，可通過增大磁感應強度，而使選擇的速率更大，故C錯誤；
D、d越大，射出縫的粒子軌跡半徑越大，速度越大，粒子的速率范圍越大，故D錯誤．
故選：A

點評 本題屬于帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)中基本題目，此類題的關(guān)鍵在于掌握粒子周期運動的半徑和周期公式．