Question

【題目】圓形區域內有垂直于紙面的勻強磁場，三個質量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率沿著AO方向對準圓心O射入磁場，其運動軌跡如所示．若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是 ( )

A. a粒子速率最大B. c粒子速率最大

C. a粒子在磁場中運動的時間最長D. 它們做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc

Answer 1

【答案】BC

【解析】

三個質量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率垂直進入勻強磁場中，則運動半徑的不同，導致運動軌跡也不同.運動軌跡對應的半徑越大，粒子的速率也越大.而運動周期它們均一樣，運動時間由圓弧對應的圓心角決定.

粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，根據，可得：，三個帶電粒子的質量、電荷量相同，在同一個磁場中，當速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子半徑最小，c粒子半徑最大，所以a粒子速率最小，c粒子速率最大，故A錯誤，B正確；由于粒子運動的周期及可知，三粒子運動的周期相同，a在磁場中運動的偏轉角最大，運動的時間最長，故C正確，D錯誤。故選BC。