如图,一磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于纸面(xO…——2023 高考物理第 5 题答案解析

2023_全国乙卷

2023 全国 第 5 题 单选题 区分题
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5. 如图,一磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于纸面(xOy平面)向里,磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O 点沿x正向入射到磁场中,在磁场另一侧的 S点射出,粒子离开磁场后,沿直线运动打在垂直于 x 轴的接收屏上的 P 点;SP = l,S 与屏的距离为 $\frac { l } { 2 }$ ,与 x 轴的距离为 a。如果保持所有条件不变,在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场,该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为( )

A. $\frac { E } { 2 a B ^ { 2 } }$
B. $\frac { E } { a B ^ { 2 } }$
C. $\frac { B } { 2 a E ^ { 2 } }$
D. $\frac { B } { { a } E ^ { 2 } }$
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【解析】

【详解】由题知,一带电粒子由O 点沿x正向入射到磁场中,在磁场另一侧的 S点射出,则根据几何关系

可知粒子做圆周运动的半径

$$ r = 2 a $$

则粒子做圆周运动有

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

则有

$$ \frac {q}{m} = \frac {v}{2 a \cdot B} $$

如果保持所有条件不变,在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场,该粒子入射后则会沿x 轴到达接收屏,则有

$$ E q = q v B $$

联立有

$$ \frac {q}{m} = \frac {E}{2 a \cdot B ^ {2}} $$

故选 $\mathbf { A } _ { \textrm { c } }$

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