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(2010?宁河县一模)如图所示,在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.许多相同的离子,以相同的速率v,由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域.不计离子所受重力,不计离子间的相互影响.图中曲线表示离子运动的区域边界,其中边界与y轴交点为M,边界与x轴交点为N,且OM=ON=L.由此可判断(  )
分析:相同的离子以相同的速率从O点射入,在磁场中受洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,从而发生偏转.由左手定则结合磁场方向可确定粒子的电性;再由M点的坐标可确定粒子在磁场中运动的半径,从而求出磁感应强度大小.粒子所能到达最远处,就是运动轨迹达到半圆处.
解答:解:A、由图中的运动轨迹及磁场方向,根据左手定则判断可得:粒子带正电.故A错误.
B、C当粒子沿y轴负方向运动时,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由几何关系可知:带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为R=
L
2
,据牛顿第二定律,得qvB=m
v2
R
联立以上两式解得
q
m
=
2v
LB
.故C错误.
D、当离子沿y轴正方向射入磁场时粒子到达x轴上最远处,ON=2R=L,所以该离子能到达N点,故D正确.
故选D
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.要掌握左手定则,熟练运用牛顿第二定律研究半径.
练习册系列答案
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