Question

在匀强磁场中的O点垂直射入一些自由电子和带正电的离子，它们在磁场中的运动轨迹如图所示，下列哪一条曲线是速度最大的运动轨迹（　　）

A．a

B．b

C．c

D．d

Answer 1

分析：带电粒子进入磁场中，做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律推导出速度与轨迹半径的关系式．由图看出轨迹c的半径最大，再分析哪个粒子的速度最大．

解答：解：由qvB=m

v2

r

得 v=

qBr

m

根据左手定则判断可知，自由电子向右偏转，而正离子向左偏转．即知轨迹c、d是自由电子的轨迹，a、b是正离子的轨迹．
因为自由电子的比荷

q

m

远大于正离子的比荷，又由图看出轨迹c的半径最大，所以轨迹c对应的粒子速度最大．
故选C

点评：本题关键要抓住粒子的向心力来源于洛伦兹力，推导出速度的表达式，并要知道自由电子的比荷大于正离子的比荷，属于基础题．