如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光.MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直.一群质量为m、带电荷量q
问题描述:
如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光.MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直.一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场方向射入磁场区域,且分布在与PQ夹角为θ的范围内,不计粒子间的相互作用.则以下说法正确的是( )
A. 在荧光屏上将出现一个圆形亮斑,其半径为
mv qB
B. 在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为
mv qB
C. 在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为
(1-cosθ)2mv qB
D. 在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为
(1-sinθ) 2mv qB
答
A、一群质量、电量都相同的粒子(不计重力),以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射,则不可能在荧光屏上出现圆形亮环,故AB错误;
C、一群质量、电量都相同的粒子(不计重力),以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射,在荧光屏上P点一个相等长度条形亮线,其长度是由离P点最远与最近的距离之差.而最远的距离是轨迹刚好完成半个圆,则距离为2R,最近的距离是粒子沿θ入射所对应的一段圆弧,其距离为2Rcosθ,所以最远与最近的距离之差为
(1−cosθ),故C正确,D错误;2mv qB
故选:C