解题思路:一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.由于入射角度的不同,导致打到荧光屏上的远近不一.最终在P点一侧出现一个条形亮线.画出轨迹,根据洛伦兹力提供向心力和几何关系求解.
A、B:一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射,则不可能在荧光屏上出现圆形亮斑,也不会出现半圆形亮斑,故A、B均错误;
C、D:一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射,在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度是由离P点最远与最近的距离之差.而最远的距离是轨迹刚好完成半个圆,则距离为2R,最近的距离是粒子沿θ入射所对应的一段圆弧,其距离为2Rcosθ,所以最远与最近的距离之差为[2mv/qB](1-cosθ),故C正确、D错误.
故选C.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 根据题意会画出各种情况的运动轨迹,结合圆的特性及几何关系可求出结果.本题有一定的难度,要出运动轨迹是关键.