如图所示,在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里,磁…——2020 高考物理第 7 题答案解析

2020_天津卷

2020 天津 第 7 题 多选题 区分题
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7.如图所示,在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场,速度方向与y轴正方向的夹角 $\theta = 4 5 ^ { \circ }$ 。粒子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x轴。已知 $O M = a$ ,粒子电荷量为q,质量为m,重力不计。则( )

A. 粒子带负电荷
B. 粒子速度大小为 $\frac { q B a } { m }$
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为a
D. N与O点相距 $( { \sqrt { 2 } } + 1 ) a$
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AD

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【答案】AD

【解析】

【详解】A.粒子向下偏转,根据左手定则判断洛伦兹力,可知粒子带负电,A正确;BC.粒子运动的轨迹如图

由于速度方向与y轴正方向的夹角 $\theta = 4 5 ^ { \circ }$ ,根据几何关系可知

$$ \angle O M O _ { 1 } = \angle O O _ { 1 } M = 4 5 ^ { \circ } , O M = O O _ { 1 } = a $$

则粒子运动的轨道半径为

$$ r = O _ { 1 } M = { \sqrt { 2 } } a $$

洛伦兹力提供向心力

$$ q \nu B = m { \frac { \nu ^ { 2 } } { r } } $$

解得

$$ \nu = \frac { \sqrt { 2 } q B a } { m } $$

BC错误;

D.N与O点的距离为

$$ N O = O O _ { 1 } + r = ( { \sqrt { 2 } } + 1 ) a $$

D正确。

故选AD。

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