Question

3．如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點，通過pa段用時為t₀若該微粒經過P點時，撞擊了一個靜止的帶電微粒，已知撞擊中帶電粒子的電量都未發(fā)生改變，最終它們打到屏MN上的b、c兩點．兩個微粒所受重力和它們之間的庫侖力均忽略．關于被撞微粒和入射微粒的帶電性質和新軌跡的說法正確的是（　�。�

• A． 入射微粒的軌跡為pb，它們均帶負電
• B． 被撞微粒的軌跡為pb，它們均帶負電
• C． 被撞微粒的軌跡為pc，它的帶電量一定小于入射微粒
• D． 入射微粒的軌跡為pc，它的帶電量一定大于被撞微粒

Answer 1

分析 由動量守恒定律可得出粒子碰撞后的總動量不變，由洛侖茲力與向心力的關系可得出半徑表達式，可判斷出碰后的軌跡是否變化．

解答 解：微粒和帶電微粒相碰，遵守動量守恒，故總動量不變，總電量也保持不變，由Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，得：r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{P}{qB}$，P不變．
A、根據左手定則可知，入射微粒帶正電，故A錯誤．
B、根據左手定則可知，被撞微粒帶正電，故B錯誤．
CD、根據動量守恒定律可知，入射微粒的動量減小，由r=$\frac{P}{qB}$，知其軌跡半徑減小，故入射微粒的軌跡為pc，則被撞微粒的軌跡為pb．
根據動量守恒定律得：P_入=P_入′+P_碰′，由圖可知，P_入＞P_碰′
因為入射微粒的軌道半徑小于被碰微粒的軌道半徑，即r_入＜r_碰′，由r=$\frac{P}{qB}$，可得：q_入＞q_碰′，即入射微粒的帶電量一定大于被撞微粒．故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 帶電粒子在磁場中的運動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是動量大�。�