Question

【題目】如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量相等、所帶電荷量大小也相等的帶電粒子a和b，先后以不同的速率從圓邊沿的A點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓形區(qū)域的圓心O射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，它們穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。粒子之間的相互作用力及所受重力和空氣阻力均可忽略不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是

A.a、b兩粒子所帶電荷的電性一定不同

B.射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)a粒子的速率較大

C.穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程洛倫茲力對(duì)a做功較多

D.穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程a粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．粒子的運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)軌跡相反，根據(jù)左手定則可知，粒子電性相反，故A正確；

B．粒子沿圓形磁場(chǎng)的直徑飛入，根據(jù)徑向?qū)ΨQ(chēng)定圓心如圖所示：

可知：

粒子在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力：

解得：，兩粒子的質(zhì)量和電荷量大小相等，所以，故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)左手定則可知洛倫茲力始終與速度垂直，不做功，故C錯(cuò)誤；

D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期：

圓心角為，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

兩粒子的質(zhì)量和電荷量大小相等，所以周期相等，因?yàn)?/span>，所以穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中所用時(shí)間：，故D正確。

故選AD。