Question

三個質子1、2和3分別以大小相等的初速度v₁、v₂和v₃經(jīng)平板MN上的小孔O射入勻強磁場，各初速度的方向如圖所示，磁場方向垂直紙面向里，整個裝置處在真空中，且不計質子重力。最終這三個質子打到平板MN上的位置到小孔的距離分別為s₁、s₂和s₃，則（  ）

A．s1＜s2＜s3	B．s2＞s3＞s1
C．s1＝s3＞s2	D．s1＝s3＜s2

Answer 1

D

分析：帶電粒子以一定的速度垂直進入勻強磁場，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動．粒子在磁場中運動的周期僅與粒子的比荷有關，而運動的時間與偏轉角有關．當入射速度越大時，運動軌道的半徑越大．
解答：解：三個質子的速度大小相等，方向如圖所示，垂直進入同一勻強磁場中．由于初速度v₁和v₃的方向與MN的夾角相等，所以這兩個質子的運動軌跡正好組合成一個完整的圓，則這兩個質子打到平板MN上的位置到小孔的距離是相等的．而初速度v₂的質子方向與MN垂直，則它的運動軌跡正好是半圓，所以質子打到平板MN上的位置到小孔的距離恰好是圓的直徑．由于它們的速度大小相等，因此它們的運動軌跡的半徑均相同．所以速度為v₃的距離最大．
故選：D
點評：帶電粒子在磁場中運動的題目解題步驟為：定圓心、畫軌跡、求半徑．