如图所示,PQ是匀强磁场中的一片薄金属片,其平面与磁场方向平行,一个带电粒子从某点以与PQ垂直的速度v射出,动能是E,射出后带电粒子的运动轨迹如图所示.今测得它在金属片两边的轨

问题描述:

如图所示,PQ是匀强磁场中的一片薄金属片,其平面与磁场方向平行,一个带电粒子从某点以与PQ垂直的速度v射出,动能是E,射出后带电粒子的运动轨迹如图所示.今测得它在金属片两边的轨迹半径之比为10:9,若在穿越板的过程中粒子受到的阻力大小及电量恒定,则(  )
A. 带电粒子一定带正电
B. 带电粒子每穿过一次金属片,速度减小了

1
10
2E
m

C. 带电粒子每穿过一次金属片,动能减少了0.19E
D. 带电粒子穿过5次后陷在金属片里

由左手定则知粒子带正电,故A正确;
根据洛伦兹力提供向心力得:
qvB=m

v2
R

v=
qBR
m

今测得它在金属片两边的轨迹的半径之比为10:9,所以:
v1
v0
=
R1
R0
=
9
10

即:v1=0.9v0
△v=0.1v0=0.1
2E
m
,故B正确;
粒子的动能:EK=
1
2
mv2
粒子每一次穿过金属片后损失的动能:
△EK=
1
2
mv02-
1
2
mv12=
1
2
mv02(1-0.92
=0.19
1
2
mv02=0.19E
粒子穿过金属片的次数:n=
E
0.19E
=5.26
即α粒子穿过5次金属片后陷在金属片;
故CD正确;
故选:ABCD.