Question

如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、  b，以不同的速率沿着A0方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是

A、a粒子速率较大

B．b粒子速率较大

C．b粒子在磁场中运动时间较长   

D．a、b粒子在磁场中运动时间一样长

 

Answer 1

【答案】

B

【解析】

试题分析：带电粒子沿半径方向垂直进入圆形匀强磁场区域，离开磁场的速度也必然沿圆形磁场的半径方向，据此作出ab粒子离开磁场时的速度如图。那么圆形磁场区域和粒子圆周运动的轨迹就有一条公共弦，弦的垂直平分线过两个圆的圆心。而这条垂直平分线也是入射速度和末速度夹角的角平分线，那么这条角平分线与进磁场时垂线的交点即圆心，据此判断如下图，a粒子半径小，根据洛伦兹力提供向心力，得，所以a粒子速率较小，选项A错B对。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期可知两个粒子圆周运动周期相同，但是据图可知，a粒子速度偏转角大，即圆心角大，所以 a粒子运动时间长，选项CD错。

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动