Question

在第一象限（含坐標(biāo)軸）內(nèi)有垂直xoy平面周期性變? 化的均勻磁場(chǎng)，規(guī)定垂直xoy平面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎�．磁�?chǎng)變化規(guī)律如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0，變化周期為T0．某一正粒子質(zhì)量為m、電量為q在t=0時(shí)從0點(diǎn)沿x軸正向射入磁場(chǎng)中。若要求粒子在t=T0時(shí)距x軸最遠(yuǎn)，則B0的值為

A.??? B.????? C.????? D.

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】

試題分析：正粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)垂直平面向里，運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在y軸上，由于只有第一象限才有磁場(chǎng)，所以粒子圓周運(yùn)動(dòng)不能進(jìn)入第二象限，否則會(huì)離開磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而且在前和后都不能進(jìn)入第二象限，那么根據(jù)對(duì)稱性，末速度方向仍為水平向右，粒子要想在t=T0時(shí)距x軸最遠(yuǎn)，后的運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸相切，如下圖所示。根據(jù)下圖幾何關(guān)系可知，時(shí)間內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的圓心角為，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)周期為，則有，即，根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，可得，對(duì)照選項(xiàng)D對(duì)。

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)