Question

如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是（　）

A．a粒子动能最大   

B．c粒子速率最大

C．c粒子在磁场中运动时间最长

D．它们做圆周运动的周期T_a<T_b<T_c

Answer 1

B

解析:

由图可知，c粒子的轨道半径最大，a粒子的轨道半径最小，由可知，c粒子的速度最大，动能最大，A错B对；粒子在匀强磁场中的运动周期可知，当三粒子的比荷相同时，在同一匀强磁场中运动周期相同，D错；粒子在磁场中的运动时间，由圆弧对应的圆心角决定，圆心角与速度方向的偏转角相等，其中a的偏转角最大，因此a粒子在磁场中的运动时间最长，C错。

带电粒子在电、磁场中的运动是高考的热点内容，本题以带电粒子进入有界圆形磁场区内的运动，考查洛伦兹力作用下带电粒子的运动特点，在匀强磁场中，带电粒子的圆周运动解题要点是三个确定：圆心、半径和速度偏转角（也是轨迹圆弧对应的圆心角）。