如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向裏勻強磁場．質量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直...

問題詳情：

如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向裏勻強磁場．質量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直於PQ的方向*入磁場，圖中實線是它們的軌跡．已知O是PQ的中點，不計粒子重力．下列説法中正確的是(     )

  A．粒子a帶負電，粒子b、c帶正電

  B．*入磁場時粒子a的速率最小

  C．*出磁場時粒子b的動能最小

  D．粒子c在磁場中運動的時間最長

【回答】

考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動．

專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．

分析：根據粒子運動軌跡由左手定則判斷粒子的電*；

粒子在磁場中做圓周運動，由牛頓第二定律求出粒子的速度，然後求出粒子的動能；

根據粒子做圓周運動的週期與轉過的圓心角比較粒子運動時間．

解答：  解：A、根據左手定則知粒子a帶正電，粒子b、c帶負電，故A錯誤；

B、粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：v=，*入磁場時粒子c的半徑最小，則速率最小．故B錯誤；

C、粒子的動能EK=mv2=，由於：q、B、m都相同，因此r越大，粒子動能越大，由圖示可知，b的軌道半徑r最大，則b粒子動能最大；c的半徑最小，則動能最小．故C錯誤；

D、粒子在磁場中做圓周運動的週期：T=相同，粒子在磁場中的運動時間：t=T=，由於m、q、B都相同，粒子c轉過的圓心角θ最大，則*入磁場時c的運動時間最大，故D正確；

故選：D．

點評：帶電粒子在磁場、質量及電量相同情況下，運動的半徑與速率成正比，從而根據運動圓弧來確定速率的大小．

知識點：質譜儀與迴旋加速器

題型：選擇題