Question

【题目】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，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如所示．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 ( )

A. a粒子速率最大B. c粒子速率最大

C. a粒子在磁场中运动的时间最长D. 它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

Answer 1

【答案】BC

【解析】

三个质量和电荷量都相同的带电粒子，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.运动轨迹对应的半径越大，粒子的速率也越大.而运动周期它们均一样，运动时间由圆弧对应的圆心角决定.

粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据，可得：，三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子半径最小，c粒子半径最大，所以a粒子速率最小，c粒子速率最大，故A错误，B正确；由于粒子运动的周期及可知，三粒子运动的周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故C正确，D错误。故选BC。