Question

如圖所示，速度不同的同種帶電粒子（重力不計）a、b沿半徑AO方向進入一圓形勻強磁場區域，a，b兩粒子的運動軌跡分別為AB和AC，則下列說法中正確的是

A．a、b兩粒子均帶正電

B．a粒子的速度比b粒子的速度大

C．a粒子在磁場中的運動時間比b粒子長

D．兩粒子離開磁場時的速度反向延長線一定都過圓心O

Answer 1

CD

試題分析：粒子沿半徑方向進入圓形勻強磁場區域，以粒子a的運動軌跡為例，弦AB既是圓形磁場的弦長，也是粒子在磁場中圓周運動的弦長，弦的垂直平分線過兩個圓的圓心，根據對稱性，弦的兩個端點為兩個圓的半徑交點，互相垂直，所以末速度方向就是圓形磁場的半徑方向。兩粒子離開磁場時的速度反向延長線一定都過圓心O，選項D對。從A點進入磁場，過A點做垂線指向圓周運動的圓心，連接弦長，做垂直平分線與垂線的交點即圓周運動圓心，如下圖所示。根據粒子進入磁場后向下偏轉，判斷粒子帶負電，選項A錯。據下圖可判斷粒子a的半徑小，根據，可判斷粒子a的速度小，選項B錯。帶電粒子在勻強磁場中圓周運動的周期與線速度無關，所以兩粒子周期相同，粒子a對應的圓心角大，所以運動時間長，選項C對。