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2.如图,一重力不计的带电粒子以一定的速度从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场,恰好从b点射出,增大粒子射入磁场的速率,下列判断正确的是(  )
A.该粒子带正电B.从bc间射出
C.从ab间射出D.在磁场中运动的周期变大

分析 带电粒子,以不同的速率垂直进入匀强磁场中,则运动半径的不同,导致运动轨迹也不同.因此运动轨迹对应的半径越大,则粒子的速率也越大.而运动周期它们均一样,但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.洛伦兹力由左手定则来确定.

解答 解:A、粒子从a点射入从b点射出,则由左手定则可确定出粒子带负电,故A错误;
B、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:r=$\frac{mv}{qB}$,由于B、q、m均相同,所以r与v成正比,因此当速率增大时,粒子轨道半径增大,粒子将从bc间射出,故B正确,C错误;
D、粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=$\frac{2πm}{qB}$与粒子的速率无关,增大粒子射入磁场的速率,粒子在磁场中做圆周运动的周期不变,故D错误;
故选:B.

点评 带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据运动圆弧来确定速率的大小;运动的周期均相同的情况下,可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短.

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