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

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

B

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。