Question

如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，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的作用，则下列说法正确的是

1. A.
   a粒子动能最大
2. B.
   c粒子速率最大
3. C.
   b粒子在磁场中运动时间最长
4. D.
   它们做圆周运动的周期T_a<T_b<T_c

Answer 1

B
试题分析：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．因此运动轨迹对应的半径越大，则粒子的速率也越大．而运动周期相同，运动时间由圆弧对应的圆心角决定。
粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动．则有的由于带电粒子的B、q、m均相同，所以R与v成正比，因此运动圆弧半径越大，则运动速率越大，由图知c粒子速率最大；B正确，A错误，粒子运动周期为，由于带电粒子的B、q、m均相同，所以周期相同，则运动圆弧对应的圆心角越大，则运动时间越长，由图知a粒子在磁场中运动的时间最长；，CD错误，
故选B，
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
点评：带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短。