Question

如图所示，速度不同的同种带电粒子（重力不计）a、b沿半径AO方向进入一圆形匀强磁场区域，a，b两粒子的运动轨迹分别为AB和AC，则下列说法中正确的是

A．a、b两粒子均带正电

B．a粒子的速度比b粒子的速度大

C．a粒子在磁场中的运动时间比b粒子长

D．两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心O

 

Answer 1

【答案】

CD

【解析】

试题分析：粒子沿半径方向进入圆形匀强磁场区域，以粒子a的运动轨迹为例，弦AB既是圆形磁场的弦长，也是粒子在磁场中圆周运动的弦长，弦的垂直平分线过两个圆的圆心，根据对称性，弦的两个端点为两个圆的半径交点，互相垂直，所以末速度方向就是圆形磁场的半径方向。两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心O，选项D对。从A点进入磁场，过A点做垂线指向圆周运动的圆心，连接弦长，做垂直平分线与垂线的交点即圆周运动圆心，如下图所示。根据粒子进入磁场后向下偏转，判断粒子带负电，选项A错。据下图可判断粒子a的半径小，根据，可判断粒子a的速度小，选项B错。带电粒子在匀强磁场中圆周运动的周期与线速度无关，所以两粒子周期相同，粒子a对应的圆心角大，所以运动时间长，选项C对。

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动