Question

4．如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線SP∥MN，速率不同的同種帶電粒子從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場(chǎng)，其中穿過a點(diǎn)的粒子速度v₁與MN垂直；穿過b點(diǎn)的粒子速度v₂與MN成60°角，設(shè)粒子從S到a、b所需時(shí)間分別為t₁和t₂（帶電粒子重力不計(jì)），則（　�。�

• A． t₁：t₂=1：3
• B． t₁：t₂=3：2
• C． v₁：v₂=1：2
• D． v₁：v₂=1：3

Answer 1

分析 帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式可以判斷粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

解答 解：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期的公式為T=$\frac{2πm}{qB}$，由此可知，粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的速度的大小無(wú)關(guān)，所以粒子在磁場(chǎng)中的周期相同，由粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，通過a點(diǎn)的粒子的偏轉(zhuǎn)角為90°，通過b點(diǎn)的粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°，所以通過a點(diǎn)的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\frac{1}{4}$T，通過b點(diǎn)的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\frac{1}{6}$T，所以從S到a、b所需時(shí)間t₁：t₂為3：2；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 知道電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，根據(jù)軌跡求出速度比和時(shí)間比．