题目内容
【题目】如图所示正方形区域内,有垂直于纸面向里的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带正电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准正方形区域的中心射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A. 这些粒子在磁场中运动的时间都相等
B. 在磁场中运动时间越短的粒子,其速率越小
C. 在磁场中运动时间越短的粒子,其轨道半径越大
D. 在磁场中运动时间越短的粒子,其通过的路程越小
【答案】C
【解析】试题分析:质量和电荷量都相同的带电粒子,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.
由周期公式得:
由于带电粒子们的B、q、m均相同,所以T相同,根据
可知,在磁场中运动时间越短的带电粒子,圆心角越小,半径越大,由
知速率一定越大,故AB错误C正确;经过的路程即为弧长
,由于圆心角越小,半径越大,所以路程不一定小,D错误
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