Question

 “速度選擇器”是一個借助帶電粒子在電磁場中偏轉的原理，挑選出具有所需速度的粒子的裝置。右圖是某粒子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm的圓柱形桶內(nèi)有B=10^-4T的勻強磁場，方向平行于軸線。在圓柱形桶的某直徑兩端開有小孔，作為入射孔和出射孔，離子束以不同角度入射，先后有不同速度的離子束射出，現(xiàn)有一離子源發(fā)射的比荷為2×10¹¹C/kg的陽離子，且粒子束中速度分布連續(xù)，當θ=45°時，出射粒子的速度v的大小是  

（     ）

A．×10⁶m/s                      B．2×10⁶ m/s

C．2×10⁸ m/s                    D．4×10⁶ m/s

Answer 1

【命題立意】主要考查洛倫茲力的特性。

【思路點撥】洛倫茲力的大小f=qvB，條件v⊥B當v∥B時，f=0。洛倫茲力的特性：洛倫茲力始終垂直于v的方向，所以洛倫茲力一定不做功。

【答案】B【解析】由題意知，粒子從入射孔以45°角射入勻強磁場，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動。能夠從出射孔射出的粒子剛好在磁場中運動周期，由幾何關系知r＝R，又r＝，解得v＝＝2×10⁶ m/s。