题目内容
【题目】如图所示,在一个圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场,现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b,先后以不同的速率从圆边沿的A点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域,它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C.b粒子动能较大
D.b粒子在磁场中运动的时间较长
E.整个运动过程中洛伦兹力对a粒子的冲量一定较大
【答案】C
【解析】
A.由左手定则可知,a粒子带负电,b粒子带正电,选项A错误;
B.根据可得
则洛伦兹力
b粒子半径大,可知b粒子在磁场中所受洛伦兹力较大,选项B错误;
C.根据
b粒子半径大,可知b粒子动能较大,选项C正确;
D.根据可知两粒子的周期相同,但是b粒子在磁场中运动所对圆弧的圆心角较小,则根据
可知,b运动的时间较短,选项D错误;
E.整个运动过程中,粒子a受洛伦兹力较小,但是运动时间长;而粒子b受洛伦兹力较大,但是运动时间短,根据I=Ft可知不能比较两粒子所受洛伦兹力的大小,选项E错误;故选C.
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