题目内容
【题目】如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越长的带电粒子
A. 速率一定越大 B. 速率一定越小
C. 在磁场中的周期一定越大 D. 在磁场中通过的路程越短
【答案】B
【解析】
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.而运动周期它们均一样,但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.
由周期公式得:由于带电粒子们的B、q、m均相同,所以T相同,故C错误。
根据t=T可知,在磁场中运动时间越长的带电粒子,圆心角越大,半径越小,由 知速率一定越小,A错误,B正确。通过的路程即圆弧的长度l=rθ,与半径r和圆心角θ有关,粒子运动时间越长,路程不一定越短,故D错误。故选B。