如图所示,ab是一弯管,其中心线是半径为 R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面且指向纸外.有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子.则( )A. 只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B. 只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C. 只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D. 只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
问题描述:
如图所示,ab是一弯管,其中心线是半径为 R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面且指向纸外.有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子.则( )
A. 只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
B. 只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C. 只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
D. 只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
答
洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
evB=m
v2 R
解得
R=
mv eB
由于电量和磁感应强度一定,故半径与动量成正比;
故选C.
答案解析:粒子沿着中心线运动时,只受磁场力,磁场力提供向心力,根据牛顿第二定律列式分析即可.
考试点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
知识点:本题关键根据根据牛顿第二定律列式求解出半径的表达式进行分析,较为基础.