Question

如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B₁、B₂．今有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁中，其運(yùn)動(dòng)軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線．則以下說(shuō)法正確的是（　　）

• A、電子的運(yùn)行軌跡為PENCMDP
• B、電子運(yùn)行一周回到P用時(shí)為T=

  2πm

  B1e

• C、B₁=4B₂
• D、B₁=2B₂

Answer 1

分析：電子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷電子的繞行方向，根據(jù)周期公式分三個(gè)部分求解運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間，根據(jù)半徑關(guān)系求解兩磁場(chǎng)的關(guān)系．

解答：解：A、根據(jù)左手定則可知：電子從P點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁時(shí)，受到的洛倫茲力方向向上，所以電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNEP，故A錯(cuò)誤；
B、電子在整個(gè)過(guò)程中，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁中運(yùn)動(dòng)兩個(gè)半圓，即運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂中運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期，所以T=

2πm

B1e

+

πm

B2e

，故B錯(cuò)誤；
C、D、由圖象可知，電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁中運(yùn)動(dòng)半徑是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂中運(yùn)動(dòng)半徑的一半，根據(jù)r=

mv

Be

可知，B₁=2B₂，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，要求同學(xué)們能根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，能結(jié)合幾何關(guān)系求解，知道半徑公式及周期公式，難度適中．