3.每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义,下列有关说法正确的是( )
图1
A.在北极竖直向下射向地球的带电粒子不会发生偏转
B.在赤道竖直向下射向地球的带正电的粒子会向南偏转
C.在赤道竖直向下射向地球的带负电的粒子会向东偏转
D.在南极竖直向下射向地球的带电粒子会向北发生偏转
解析:选A 在北极竖直向下射向地球的带电粒子由于运动方向沿磁场方向,故不受洛伦兹力,故粒子不会偏转,故A正确;赤道上地球的磁场由南向北,由左手定则可知,在赤道竖直向下射向地球的带正电的粒子会向东偏转,故B错误;由左手定则可知,在赤道竖直向下射向地球的带负电的粒子会向西偏转,故C错误;在南极竖直向下射向地球的带电粒子的运动方向与磁场方向平行,故粒子不会发生偏转,故D错误。
4.如图2所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( )
图2
A.Δt B.2Δt
C.Δt D.3Δt
解析:选B 设带电粒子以速度v进入磁场做圆周运动,圆心为O1,半径为r1,则根据qvB=,得r1=,根据几何关系得=tan ,且φ1=60°