Question

【題目】如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一點(diǎn)電荷從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)射入，速度方向與半徑方向的夾角為30°。當(dāng)該電荷離開磁場(chǎng)時(shí)，速度方向剛好改變了180°。不計(jì)電荷的重力，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 該點(diǎn)電荷離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線通過(guò)O點(diǎn)

B. 該點(diǎn)電荷的比荷為

C. 該點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

D. 該點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據(jù)電荷在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)180°和電荷在磁場(chǎng)中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)作出電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)運(yùn)軌跡，根據(jù)已知條件由幾何關(guān)系和洛倫茲力提供向心力推導(dǎo)即可．

如圖所示，點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系作出點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡有：

電荷在磁場(chǎng)中剛好運(yùn)動(dòng)，電荷做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑.

A、由磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，電荷離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向相反，其反向延長(zhǎng)線不通過(guò)O點(diǎn)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知進(jìn)入磁場(chǎng)與半徑成30°角，則出射方向與所在半徑也成30°角，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)洛倫茲力提供向心力有，所以，故B錯(cuò)誤；

C、D、由圖知該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故C正確,D錯(cuò)誤;

故選C.