图3
图a中粒子在磁场中运动的时间t==
图b中粒子在磁场中运动的时间t=(1-)T=(1-)=
图c中粒子在磁场中运动的时间t=T=
例2 如图4,直线OP上方分布着垂直纸面向里的匀强磁场,从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2,两个质子都过P点.已知OP=a,质子1沿与OP成30°角的方向发射,不计质子的重力和质子间的相互作用力,则( )
图4
A.质子1在磁场中运动的半径为a
B.质子2在磁场中的运动周期为
C.质子1在磁场中的运动时间为
D.质子2在磁场中的运动时间为
答案 B
解析 根据题意作出质子运动轨迹如图所示:
由几何知识可知,质子在磁场中做圆周运动的轨道半径:r=a,故A错误;质子在磁场中做圆周运动的周期:T==,故B正确;由几何知识可知,质子1在磁场中转过的圆心角:θ1=60°,质子1在磁场中的运动时间:t1=T=T=,故C错误;由几何知识可知,质子2在磁场中转过的圆心角:θ2=300°,质子2在磁场中的运动时间:t2=T=,故D错误.