(2020·安徽合肥質檢)圖示為一粒子速度選擇器原理示意圖。半徑為10cm的圓柱形桶內有一勻強磁場，磁感應強度...

國語站題庫 1.56W

問題詳情：

(2020·安徽合肥質檢)圖示為一粒子速度選擇器原理示意圖。半徑為10 cm的圓柱形桶內有一勻強磁場，磁感應強度大小為1.0×10－4T，方向平行於軸線向外，圓桶的某直徑兩端開有小孔，粒子束以不同角度由小孔入*，將以不同速度從另一孔*出。有一粒子源發*出速度連續分佈、比荷為2.0×1011C/kg 的帶正電粒子，若某粒子出*的速度大小為 m/s，粒子間相互作用及重力均不計，則該粒子的入*角θ為 (　　)

A．30° B．45° C．53° D．60°

【回答】

【解析】：由牛頓第二定律得：Bqv＝解得：過入*速度和出*速度方向作垂線，得到軌跡的圓心O′，畫出軌跡如圖，離子從小孔a*入磁場，與ab方向的夾角為α，則離子從小孔b離開磁場時速度與ab的夾角也為α，由幾何知識得到軌跡所對應的圓心角為：θ＝2α，則有：sin α＝＝，解得：α＝45°，故B正確，A、C、D錯誤。