题目内容

18.如图所示,圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,三个带电粒子A,B,C先后从P点以相同的速度沿PO方向射入磁场,分别从a,b,c三点射出磁场,三个粒子在磁场中运动的时间分别用tA、tB、tC表示,三个粒子的比荷分别用kA,kB,kC表示,三个粒子在该磁场中运动的周期分别用TA、TB、TC表示,下列说法正确的是(  )
A.粒子B带正电B.tA<tB<tCC.kA<kB<kCD.TA>TB>TC

分析 根据左手定则,由带电粒子在电场中的偏转方向可以判断电荷的正负;根据运动的轨迹图象,以及洛伦兹力提供向心力的圆周运动周期T=$\frac{2πm}{qB}$和半径公式r=$\frac{mv}{qB}$可以得知荷质比,时间,周期之间的关系.

解答 解:根据题意做出ABC三种粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,根据题意,
根据左手定则,可以判断B粒子带的电荷为负电荷,A错;
由图可知,三粒子做圆周运动的半径C最大,A最小,根据r=$\frac{mv}{qB}$,又粒子的速度都相等,所以比荷的大小关系是:KA>KB>KC,故C错误;
根据周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$及比荷的大小关系可知:TC>TB>TA,故D错误;
由图,ABC三个粒子形成的图象在磁场区域留下的弧长C最长,A 最短,而三个粒子的速度相同,根据时间等于弧长除以速度,所以有:tA<tB<tC,B选项正确.
故选:B.

点评 本题关键是根据要求做出图象,根据图象以及周期、半径的公式求解对应物理量之间的关系,本题只能做定性分析,不能定量的求解.是一道考察带电粒子受洛伦兹力做圆周运动的典型问题.难度适中.

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