(2011?唐山模擬)如圖所示,空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有一α粒子源在坐標(biāo)原點(diǎn)處,以相同大小的速度沿不同方向向第四象限發(fā)射α粒子,在x坐標(biāo)軸上方16cm處有一足夠大的擋板,已知α粒子的比荷
q
m
=5×107c/kg
,速度為3×106m/s,則可以打到擋板的α粒子其速度方向與x軸正向最大夾角為( 。
分析:根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式求出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的半徑,抓住半徑不變,作動(dòng)態(tài)圓,當(dāng)帶電粒子初速度方向沿x軸正方向時(shí),打到擋板的α粒子的速度方向與x軸正向的夾角最大.
解答:解:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r=
mv
qB
=0.1m=10cm

當(dāng)帶電粒子的初速度方向沿x軸正向時(shí),打到擋板的α粒子其速度方向與x軸正向的夾角最大.
有:sinα=
102-62
10
=0.8
,則最大角α=53°.故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題對(duì)數(shù)學(xué)要求的能力要求較高,抓住圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為定值,通過動(dòng)態(tài)圓來確定打到擋板的α粒子的速度方向與x軸正向的夾角何時(shí)最大.
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