Question

18．如图所示，圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个带电粒子A，B，C先后从P点以相同的速度沿PO方向射入磁场，分别从a，b，c三点射出磁场，三个粒子在磁场中运动的时间分别用t_A、t_B、t_C表示，三个粒子的比荷分别用k_A，k_B，k_C表示，三个粒子在该磁场中运动的周期分别用T_A、T_B、T_C表示，下列说法正确的是（　　）

• A． 粒子B带正电
• B． t_A＜t_B＜t_C
• C． k_A＜k_B＜k_C
• D． T_A＞T_B＞T_C

Answer 1

分析 根据左手定则，由带电粒子在电场中的偏转方向可以判断电荷的正负；根据运动的轨迹图象，以及洛伦兹力提供向心力的圆周运动周期T=$\frac{2πm}{qB}$和半径公式r=$\frac{mv}{qB}$可以得知荷质比，时间，周期之间的关系．

解答 解：根据题意做出ABC三种粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，根据题意，
根据左手定则，可以判断B粒子带的电荷为负电荷，A错；
由图可知，三粒子做圆周运动的半径C最大，A最小，根据r=$\frac{mv}{qB}$，又粒子的速度都相等，所以比荷的大小关系是：K_A＞K_B＞K_C，故C错误；
根据周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$及比荷的大小关系可知：T_C＞T_B＞T_A，故D错误；
由图，ABC三个粒子形成的图象在磁场区域留下的弧长C最长，A 最短，而三个粒子的速度相同，根据时间等于弧长除以速度，所以有：t_A＜t_B＜t_C，B选项正确．
故选：B．

点评 本题关键是根据要求做出图象，根据图象以及周期、半径的公式求解对应物理量之间的关系，本题只能做定性分析，不能定量的求解．是一道考察带电粒子受洛伦兹力做圆周运动的典型问题．难度适中．