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如图所示,在竖直放置的金属板M上放一个放射源C,可向纸面内各个方向射出速率均为v...

如图所示,在竖直放置的金属板M上放一个放射源C,可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子,P是与金属板M平行的足够大的荧光屏,到M的距离为d.现在P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场,调整磁感应强度的大小,恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m,电荷量为+2e.则( )
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A.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B的大小为manfen5.com 满分网
B.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B的大小为manfen5.com 满分网
C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2d
D.在荧光屏E能观察到的亮斑区的长度为4d
α粒子在匀强磁场中,由于不考虑重力,因此仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.由题意:恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上,可得洛伦兹力的方向,从而确定磁场方向,由MP间距结合半径公式可求出磁感应强度. 【解析】 A、α粒子带正电,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外,α粒子的轨道半径为d,由 2eBv=m,得:B=.故A、B错误. C、亮斑区的上边界是沿M板向上射出的α 粒子,经圆弧到达的a点;亮斑区的下边界是垂直M板射出的α 粒子,经圆弧轨迹与屏相切的b点,如图所示,所以亮斑区的长度为2d.故C正确,D错误. 故选C.
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考点分析:
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