题目内容
【题目】如图所示,圆形区域内有垂直直面的匀强磁场,三个比荷相同的带电粒子,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,a、b、c是三个粒子射出磁场的位置。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是
A. 从a处射出的粒子动能可能最大
B. 从c处射出粒子角速度最小
C. 从c处射出粒子在磁场中运动时间最长
D. 它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
【答案】A
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:r=,粒子的动能EK=mv2=Bqvr,则可知三个带电粒子的比荷相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,则由图知,a粒子速率最小,半径最小,但是qvr可能最大,即动能可能最大,故A正确.根据qvB=mω2r,v=ωr解得,可知三个粒子的角速度相同,选项B错误;由于粒子运动的周期T=,粒子在磁场中运动的时间:t=T可知,三粒子运动的周期相同,c在磁场中运动的偏转角最小,运动的时间最短,故CD错误;故选A.
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