17.如圖所示,一束電子以不同的速率沿圖示方向飛人橫截面是一正方形的勻強磁場,下列判斷正確的是( 。
A.運動軌跡越長,電子在磁場中運動的時間越長
B.運動軌跡所對應的圓心角越大,電子在磁場中運動的時間越長
C.在磁場中運動時間相同的電子,其軌跡一定重合
D.電子的運動速率不同,它們在磁場中運動的時間可能相同

分析 電子粒子飛入勻強磁場中做勻速圓周運動,根據(jù)半徑和周期公式分析速率越大,軌跡半徑和周期如何變化;在有界磁場中轉動的時間越長,則粒子轉過的圓心角越大,運動時間越長.

解答 解:AB、由t=$\frac{θ}{2π}$T知,電子在磁場中運動時間與軌跡對應的圓心角成正比,所以電子在磁場中運動的時間越長,其軌跡線所對應的圓心角θ越大,但其運動軌跡不一定越長,如圖中軌跡5與2相比,軌跡2長,但時間短.故A錯誤,B正確;
C、由周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$知,周期與電子的速率無關,所以在磁場中的運動周期相同,若它們在磁場中運動時間相同,但軌跡不一定重合,比如:軌跡3、4與5,它們的運動時間相同,但它們的軌跡對應的半徑不同,沒有重合,故C錯誤.
D、電子粒子飛入勻強磁場中做勻速圓周運動,由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$知,軌跡半徑與速率成正比,電子的速率不同,軌跡線所對應的圓心角θ可能相同,時間可能相同,比如軌跡3、3、5,故D正確;
故選:BD.

點評 帶電粒子在磁場中的偏轉要注意兩點:一是圓心的確定,二是半徑的求出,必要時先畫出可能的圖形再進行分析計算.

練習冊系列答案
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A.斜面和擋板對球的彈力的合力等于ma
B.若加速度a變大,斜面對球的彈力減小
C.若加速度a變大,斜面對球的彈力不變
D.若加速度a變大,豎直擋板對球的彈力變大

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(1)剛開始運動時,木箱M和小物塊m的加速度
(2)小物塊m離開木箱M時的速度
(3)小物塊m從開始運動到落地時,木箱M運動的位移.

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(1)O點到Q點的距離;
(2)磁感應強度B的大小;
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A.$\sqrt{5}$sB.$\sqrt{6}$sC.3 sD.2.5s

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(1)F的大小;
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