Question

【题目】如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力、空气阻力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）

A.甲带负电荷，乙带正电荷

B.甲的质量大于乙的质量

C.洛伦兹力对甲做正功

D.甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间

Answer 1

【答案】B

【解析】

A. 在点，带电粒子速度向下，磁场向外，甲受向左的洛伦兹力，根据左手定则可得甲带正电荷；同理在点，乙受向右的洛伦兹力，根据左手定则可得乙带负电荷；故A错误；

B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：

解得：

由于、、均相同，甲的轨道半径比乙的轨道半径大，则有甲的质量大于乙的质量，故B正确；

C. 根据左手定则，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力永不做功，故C错误；

D. 带电粒子在磁场中做圆周运动的周期：

在磁场中运动的时间：

由于、均相同，甲的质量大于乙的质量，故甲运动时间大于乙运动的时间，故D错误。