6.(6 分)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,I 中的磁感应强度是Ⅱ中的 k 倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子( )
AC
2015_新课标II卷
6.(6 分)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,I 中的磁感应强度是Ⅱ中的 k 倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子( )
AC
【考点】CI:带电粒子在匀强磁场中的运动
【专题】536:带电粒子在磁场中的运动专题
【分析】电子在磁场中做的圆周运动,洛伦兹力作为向心力,根据圆周运动的周期公式和半径公式逐项分析即可
【解答】解:设Ⅱ中的磁感应强度为B,则Ⅰ中的磁感应强度为kB,
A、根据电子在磁场中运动的半径公式 $\Gamma = \frac { \pi \nu } { \alpha \beta }$ 可知,Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为$\frac { \pi \pi } { \tt d k B }$ ,Ⅱ中的电子运动轨迹的半径为 $\frac { \pi w } { q B }$ ,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,所以A正确;
B、电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力,所以电子的加速度的大小为 $\mathsf { a } { = } \frac { \mathsf { q v B } } { \mathsf { m } }$ 所以Ⅰ中的电子加速度的大小为 $\frac { \mathtt { q v k B } } { \mathtt { m } }$ ,Ⅱ中的电子加速度的大小为 $\frac { \mathbb { q } \mathbb { v } \mathbb { B } } { \pi }$ ,所以Ⅱ的电子的加速度大小是Ⅰ中的 $\frac { 1 } { \mathrm { k } }$ 倍,所以B错误;
C、根据电子在磁场中运动的周期公式 $\mathsf { T } \mathsf { = } \frac { 2 \pi _ { 1 } } { \mathsf { q B } }$ 可知,Ⅰ中的电子运动周期为$\frac { 2 \pi _ { \mathfrak { m } } } { \mathfrak { q k } \mathfrak { B } }$ ,Ⅱ中的电子运动周期为 $\frac { 2 \pi _ { \mathfrak { m } } } { \mathfrak { q B } }$ ,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的周期是Ⅰ中的k倍,所以C正确;D、做圆周运动的角速度 $\omega = \frac { 2 \pi } { \ T } = \frac { 2 \pi } { \frac { 2 \pi _ { \mathrm { m } } } { \mathfrak { q B } } } = \frac { \mathfrak { q B } } { \mathfrak { m } }$ ,所以Ⅰ中的电子运动角速度为$\frac { \texttt { q k B } } { \texttt { m } }$ ,Ⅱ中的电子运动角速度为 $\frac { \texttt { q B } } { \texttt { m } }$ ,在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的 $\frac { 1 } { \mathrm { k } }$ 倍,所以D 错误;故选:AC。
【点评】本题是对粒子在磁场中做圆周运动的基本考查,解决本题的关键是抓住洛伦兹力作为向心力,根据向心力的不同的公式来分析不同的关系,记住平时的得出的结论可以快速的分析问题