题目内容
【题目】如图所示圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A. a粒子速率最大
B. c粒子在磁场中运动的时间最长
C. c粒子速率最大
D. 它们做圆周运动的周期
【答案】C
【解析】试题分析:粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得,解得:
。由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,由图示可知,
粒子的轨道半径最小,粒子
的轨道半径最大,则
的粒子速率最小,
粒子的速率最大,故A错误,C正确;粒子在磁场中做圆周运动的周期:
,粒子在磁场中的运动时间:
,三粒子运动周期相同,由图示可知,
在磁场中运动的偏转角最大,对应时间最长,故BD错误。
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