选择题6.0分
物理

17.如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点。有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2,结果相应的弧长变为原来的一半,则B2/B1等于(     )

A

B

C

2

D

3

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

设圆形区域磁场半径为R,根据题意,当粒子射出边界的位置圆弧长是圆周长的1/3时,根据几何关系可知轨道半径,由洛仑兹力提供向心力,得到,当粒子射出边界的位置圆弧长为圆周长的1/6时,根据几何关系:,又因为,联立解得,B对。



考查方向

本题主要考查了电磁学-带电粒子在匀强磁场中运动

解题思路

画出导电粒子的运动轨迹,找出临界条件好角度关系,利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力,分别表示出圆周运动的半径,进行比较即可。

易错点

带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动;直线运动一般由动力学公式求解,圆周运动由洛仑兹力充当向心力,一般的曲线运动一般由动能定理求解。