如图是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R的绝缘圆柱筒内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向平行于轴线.在圆柱形筒上某

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  • 解题思路:根据离子运动轨迹判断离子受到的洛伦兹力方向,然后由左手定则判断出粒子的电性;离子束不经碰撞而直接从出身孔射出,即可根据几何知识画出轨迹,由几何关系求出轨迹的半径,即可由牛顿第二定律求速度v.

    离子从M进入磁场,从N点离开磁场,离子刚进入磁场时受到的洛伦兹力方向斜向右下方,由左手定则可知,离子带正电;

    离子从小孔M射入磁场,与MN方向的夹角为α,则离子从小孔N离开磁场时速度与MN的夹角也为α,

    过入射速度和出射速度方向作垂线,得到轨迹的圆心O′,画出轨迹如图,

    由几何知识得到轨迹所对应轨迹半径r:r2=R2+(r-Rsinα)2

    洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m

    v2

    r,已知:k=[q/m],

    解得:v=[KBR/sinα];

    故选:D.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;洛仑兹力.

    考点点评: 本题的解题关键是根据几何知识画出离子的运动轨迹,得到半径,即可求解速度v.

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