题目内容
【题目】如图所示,甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子,以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN,进入方向垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动,并垂直磁场边界MN射出磁场,运动轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力及空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 甲带负电荷,乙带正电荷
B. 甲的质量大于乙的质量
C. 洛伦兹力对甲做正功
D. 甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间
【答案】BD
【解析】A. 在P点,速度向下,磁场向外,甲受向左的洛伦兹力,根据左手定则,甲带正电荷;
同理,在P点,乙受向右的洛伦兹力,速度向下,磁场向外,根据左手定则,乙带负电荷;故A错误;
B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:,故,由于q、v、B均相同,甲的轨道半径大,说明甲的质量也大,故B正确;
C. 根据左手定则,洛伦兹力与速度垂直,故洛伦兹力永不做功,故C错误;
D. 周期T=2Πr/v=2πm/(qB),由于t=T/2,故t=πm/(qB);由于q、B均相同,甲的质量大于乙的质量,故甲运动时间大于乙运动的时间,故D正确。
故选:BD.
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