Question

【题目】空间有一圆形匀强磁场区域，点为圆心。一带负电的粒子从点沿半径方向以速率垂直射入磁场，经过时间离开磁场时速度方向与半径垂直，不计粒子重力。若粒子速率变为，其他条件不变，粒子在圆形磁场中运动的时间为（　　）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】B

【解析】

令磁场的半径为，粒子以速率垂直射入磁场，运动轨迹如甲图所示：

根据几何知识可知，粒子的半径为

圆心角为

粒子以速率射入磁场，其运动轨迹如图乙所示：

因为洛伦兹力提供向心力

则

所以粒子的半径为

根据几何知识可知，粒子在磁场中运动的圆心角为

因为粒子在磁场中做圆周运动的半径为

粒子的比荷相同，则周期相等，粒子两次在磁场中运动的时间之比为

所以粒子第二次在磁场中运动的时间为

故ACD错误，B正确。

故选B。