Question

2．如图，一重力不计的带电粒子以一定的速度从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场，恰好从b点射出，增大粒子射入磁场的速率，下列判断正确的是（　　）

• A． 该粒子带正电
• B． 从bc间射出
• C． 从ab间射出
• D． 在磁场中运动的周期变大

Answer 1

分析 带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．因此运动轨迹对应的半径越大，则粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定．洛伦兹力由左手定则来确定．

解答 解：A、粒子从a点射入从b点射出，则由左手定则可确定出粒子带负电，故A错误；
B、洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：r=$\frac{mv}{qB}$，由于B、q、m均相同，所以r与v成正比，因此当速率增大时，粒子轨道半径增大，粒子将从bc间射出，故B正确，C错误；
D、粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=$\frac{2πm}{qB}$与粒子的速率无关，增大粒子射入磁场的速率，粒子在磁场中做圆周运动的周期不变，故D错误；
故选：B．

点评 带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短．