答案:CD
二、非选择题(一)
6.带电粒子的质量为m=1.7×10-27 kg,电荷量为q=1.6×10-19 C,以v=3.2×106 m/s的速度沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.17 T,磁场的宽度l=10 cm,如图所示,求:
(1)带电粒子离开磁场时的速度为多大?
(2)带电粒子在磁场中运动多长时间?离开磁场时偏离入射方向的距离为多大?
解析:(1)洛伦兹力不做功,所以带电粒子离开磁场时速度仍为3.2×106m/s。
(2)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。
由qvB=mv^2/r得轨迹半径
r=mv/qB=(1"." 7×10^("-" 27)×3"." 2×10^6)/(1"." 6×10^("-" 19)×0"." 17)m=0.2m
由图可知偏转角θ满足
sinθ=l/r=(0"." 1)/(0"." 2)=0.5,故θ=30°
带电粒子在磁场中运动周期T=2πm/qB,则带电粒子在磁场中的运动时间
t=θ/360"°" T=T/12=πm/6qB=(3"." 14×1"." 7×10^("-" 27))/(6×1"." 6×10^("-" 19)×0"." 17)s=3.3×10-8s
离开磁场时偏离入射方向的距离