Question

如圖所示，紙面內有寬為L水平向右飛行的帶電粒子流，粒子質量為m，電量為+q，速率為v，不考慮粒子的重力及相互間的作用，要使粒子都匯聚到一點，可以在粒子流的右側虛線框內設計一勻強磁場區域，則磁場區域的形狀及對應的磁感應強度可以是哪一種（ ）（其中B=mv/qL，A、C、D選項中曲線均為半徑是L的1/4圓弧，B選項中曲線為半徑是L/2的圓）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子流水平向右飛入勻強磁場做勻速圓周運動，由于不同的位置，但速度大小方向均相同，則它們的運動軌跡的半徑相同．而它們的圓弧長度不一，則飛行時間則不同．
解答：解：由于帶電粒子流的速度均相同，則當飛入A、B、C這三個選項中的磁場時，它們的軌跡對應的半徑均相同．唯有D選項因為磁場是2B，它的半徑是之前半徑的2倍．然而當粒子射入B、C兩選項時，均不可能匯聚于同一點．而D選項粒子是向上偏轉，但仍不能匯聚一點．所以只有A選項，能匯聚于一點．
 故選：A
點評：帶電粒子以相同的速度方向，沿不同位置進入勻強磁場時，軌跡的圓弧長度不同，則運動的時間不同，但半徑仍相同．