Question

3．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場(chǎng)邊界d點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點(diǎn)，通過(guò)pa段用時(shí)為t₀若該微粒經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)，撞擊了一個(gè)靜止的帶電微粒，已知撞擊中帶電粒子的電量都未發(fā)生改變，最終它們打到屏MN上的b、c兩點(diǎn)．兩個(gè)微粒所受重力和它們之間的庫(kù)侖力均忽略．關(guān)于被撞微粒和入射微粒的帶電性質(zhì)和新軌跡的說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 入射微粒的軌跡為pb，它們均帶負(fù)電
• B． 被撞微粒的軌跡為pb，它們均帶負(fù)電
• C． 被撞微粒的軌跡為pc，它的帶電量一定小于入射微粒
• D． 入射微粒的軌跡為pc，它的帶電量一定大于被撞微粒

Answer 1

分析 由動(dòng)量守恒定律可得出粒子碰撞后的總動(dòng)量不變，由洛侖茲力與向心力的關(guān)系可得出半徑表達(dá)式，可判斷出碰后的軌跡是否變化．

解答 解：微粒和帶電微粒相碰，遵守動(dòng)量守恒，故總動(dòng)量不變，總電量也保持不變，由Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，得：r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{P}{qB}$，P不變．
A、根據(jù)左手定則可知，入射微粒帶正電，故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)左手定則可知，被撞微粒帶正電，故B錯(cuò)誤．
CD、根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，入射微粒的動(dòng)量減小，由r=$\frac{P}{qB}$，知其軌跡半徑減小，故入射微粒的軌跡為pc，則被撞微粒的軌跡為pb．
根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：P_入=P_入′+P_碰′，由圖可知，P_入＞P_碰′
因?yàn)槿肷湮⒘５能壍腊霃叫∮诒慌鑫⒘５能壍腊霃�，即r_入＜r_碰′，由r=$\frac{P}{qB}$，可得：q_入＞q_碰′，即入射微粒的帶電量一定大于被撞微粒．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意半徑公式和周期公式在選擇題中可直接使用，明確半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$中mv是動(dòng)量大�。�