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,又都从该磁场射出。这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短。带电粒子在磁场中只受洛伦兹力的作用。下列说法正确的是( )
A.运动时间较长的粒子,在磁场中偏转的角度一定较大
B.速度较大的粒子,在磁场中偏转的角度一定较大
C.不管射入的速度多大,粒子在磁场中运动轨迹的长度都相同
D.无论射入的速度多大,粒子射出的速度大小都和射入的速度大小相同
【答案】AD
【解析】
AB.因为粒子做圆周运动的周期公式为
由于带电粒子们的B、q、m均相同,所以周期T相同,根据
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,故B错误,A正确;
C.由
可知半径与速度有关,通过的路程即圆弧的长度,由
可知粒子在磁场中运动轨迹的长度与半径和圆心角有关,故射入的速度不同,粒子在磁场中运动轨迹的长度可能不同,故C错误;
D.洛伦兹力对运动的带电粒子不做功,故粒子穿过磁场前后速度大小不变,故D正确。
故选AD。
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