Question

4．如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v₁与MN垂直；穿过b点的粒子速度v₂与MN成60°角，设粒子从S到a、b所需时间分别为t₁和t₂（带电粒子重力不计），则（　　）

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

Answer 1

分析 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据粒子的运动的轨迹和粒子做圆周运动的周期公式可以判断粒子的运动的时间．

解答 解：粒子在磁场中运动的周期的公式为T=$\frac{2πm}{qB}$，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，通过a点的粒子的偏转角为90°，通过b点的粒子的偏转角为60°，所以通过a点的粒子的运动的时间为$\frac{1}{4}$T，通过b点的粒子的运动的时间为$\frac{1}{6}$T，所以从S到a、b所需时间t₁：t₂为3：2；
故选：C．

点评 知道电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，电子在磁场中做圆周运动的周期相同，根据轨迹求出速度比和时间比．