选择题6.0分
物理

21.如图,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。M为磁场边界上一点,有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过M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圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的。下列说法正确的是(    )

A

粒子从M点进入磁场时的速率为

B

粒子从M点进入磁场时的速率为

C

若将磁感应强度的大小增加到,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来

D

若将磁感应强度的大小增加到,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长,即偏转圆半径,得所以B对,A错;磁感应强度增加到原来的倍, 直径对应的弦长为R,有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为60°,所以弧长之比为2∶3,D对C错。

考查方向

本题主要考查了带电粒子在磁场中的匀速圆周运动,边界问题。   

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.