题目内容

9．如图所示，在直角坐标平面上有以原点O为圆心的圆边边界匀强磁场，其方向垂直纸面向里，有1、2、3三种电荷量相等、质量相等的粒子以不同的速率从A点沿x轴正方向进入磁场，然后分别从P1、P2、P3三点射出，三点位置如图所示，则以下分析正确的是（　　）
A．粒子1、3带正电，粒子2带负电
B．粒子1的速率最小，粒子3的速率最大
C．粒子1在磁场中的运动时间与粒子3相等
D．三个粒子在磁场中做匀速圆周运动，且粒子3的角速度最大．

分析 由左手定则可以判断出粒子的电性；根据粒子轨道半径判断粒子速度大小；根据粒子转过的圆心角判断时间关系．

解答 解：A、根据偏转方向，由左手定则可知，粒子1、3带正电，粒子2带负电，故A正确；
B、粒子在磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\frac{qBr}{m}$，由图示可知，粒子1的轨道半径r最小，粒子3的轨道半径r最大，由题意可知，粒子的q、m都相等，则粒子1的速率最小，粒子3的速率最大，故B正确；
C、粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期：T=$\frac{2πm}{qB}$相等，粒子的运动时间：t=$\frac{θ}{2π}$T，三个粒子在磁场中运动的时间比为圆心角之比为：120°：90°：60°=4：3：2，则粒子在磁场中的匀速时间之比为：4：3：2，故C错误；
D、三个粒子在磁场中都做匀速圆周运动，三个粒子做运动的周期T=$\frac{2πm}{qB}$相等，则角速度ω=$\frac{2π}{T}$也相等，故D错误．
故选：AB．

点评 本题考查了粒子在磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程，应用粒子轨道半径公式、周期公式、左手定则即可正确解题．

练习册系列答案
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B．可以计算神舟六号飞船在绕地球的太空飞行的向心力
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（1）利用如图1所示的电路测量电流G的内阻（图中电源的电动势E=4V）先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的$\frac{2}{3}$，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=100Ω．
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C．$\frac{3L}{4}$D．条件不足，无法判断
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F/N0.200.300.400.500.60
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①根据表中的数据在如图的坐标图上作出a-F图象．
②产生实验误差的原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．

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