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，其運動軌跡如圖所示．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】

試題分析：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．因此運動軌跡對應的半徑越大，則粒子的速率也越大．而運動周期它們均一樣，但運動時間卻由圓弧對應的圓心角決定．

解：粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動．則有

得： 由于帶電粒子們的B、q、m均相同，所以R與v成正比．

因此運動圓弧半徑越大，則運動速率越大．故c粒子速率最大．

而由周期公式得：T= 由于帶電粒子們的B、q、m均相同，所以T均相同．

由運動圓弧對應的圓心角越大，則運動時間越長．故a粒子在磁場中運動的時間最長．

故選：BC．