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在M、N两条长直导线所在的平面内,一带电粒子的运动轨迹示意图如图所示.已知两条导线M、N只有一条导线中通有恒定电流,另一条导线中无电流,关于电流、电流方向和粒子带电情况及运动的方向,说法正确的是(  )
①M中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动
②M中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动 
③N中通有自下而上的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动 
④N中通有自下而上的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动.
分析:注意观察图象的细节,靠近导线M处,粒子的偏转程度大,说明靠近M处偏转的半径小,粒子速率不变,偏转半径变小,说明B变强,又只有一条导线中有电流,靠近直导线的磁场强度,故只可能是M中通电流.
解答:解:注意观察图象的细节,靠近导线M处,粒子的偏转程度大,说明靠近M处偏转的半径小,
洛伦兹力提供电子偏转的向心力,qvB=
mv2
r

圆周运动的半径r=
mv
qB
,粒子速率不变,
偏转半径变小,说明B变强,又靠近通电直导线的地方磁场强,故只有M中通电流;
当M通向下电流,利用右手螺旋定则可判,在MN中的磁场为垂直直面向外,根据曲线运动的特点,合外力指向弧内,则洛伦兹力指向右侧,根据左手定则可以判断,带正电的粒子从b点向a点运动,带负电的粒子从a点向b点运动.①②正确
故选:A
点评:本题主要考查了带电粒子在磁场中做圆周运动的问题,要求同学们能根据图象判断粒子的运动情况,使用左手定则时四指指向电子运动的反方向,这是考生容易出现错误的关键环节,难度适中.
练习册系列答案
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