Question

（2004?惠州一模）如圖所示，在一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓面向里，一個(gè)帶電粒子從磁場(chǎng)邊界的A點(diǎn)以指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，粒子將做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)磁場(chǎng)邊界的C點(diǎn)，但在粒子經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，恰好與一個(gè)原來(lái)靜止在該點(diǎn)的不帶電的粒子碰撞后結(jié)合在一起形成新粒子，關(guān)于這個(gè)新粒子的運(yùn)動(dòng)情況，以下判斷正確的是（　�。�

A．新粒子的運(yùn)動(dòng)半徑將減小，可能到達(dá)F點(diǎn)

B．新粒子的運(yùn)動(dòng)半徑將增大，可能到達(dá)E點(diǎn)

C．新粒子的運(yùn)動(dòng)半徑將不變，仍然到達(dá)C點(diǎn)

D．新粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將變短

Answer 1

分析：帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，碰撞過(guò)程遵守動(dòng)量守恒．根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，碰撞后動(dòng)量不變，但質(zhì)量變大，共同速度變小，粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)半徑公式r=

mv

qB

=

P

qB

，P是動(dòng)量．帶電量不變，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)半徑和周期公式即可求解．

解答：解：A、B、C根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，碰撞后碰撞后動(dòng)量不變，但質(zhì)量變大，共同速度變小，帶電量不變，則
r=

mv

qB

=

P

qB

，其中動(dòng)量P=mv不變，B不變，q不變，所以粒子的運(yùn)動(dòng)半徑r不變，仍然到達(dá)C點(diǎn)．故AB錯(cuò)誤，C正確；
D、根據(jù)周期公式T=

2πm

qB

可知：碰撞后m變大，B、q不變，所以T變大，而粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡不變，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤．
故選C

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了動(dòng)量守恒定律及圓周運(yùn)動(dòng)半徑和周期公式的直接應(yīng)用，關(guān)鍵要抓住碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒進(jìn)行分析，屬于基礎(chǔ)題．