题目内容
【题目】如图所示,虚线框MNQP内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力,则
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A. 粒子a带负电,粒子b、c带正电 B. 粒子c在磁场中运动的时间最长
C. 粒子c在磁场中的动能最大 D. 粒子c在磁场中的加速度最小
【答案】BD
【解析】
根据左手定则知粒子a带正电,粒子b、c带负电,故A错误;粒子在磁场中做圆周运动的周期:
相同,粒子在磁场中的运动时间:
,由于m、q、B都相同,粒子c转过的圆心角
最大,则射入磁场时c的运动时间最大,故B正确;粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
,解得:
,粒子的动能
,由于:q、B、m都相同,因此r越大,粒子动能越大,由图示可知,b的轨道半径r最大,则b粒子动能最大,故C错误;由牛顿第二定律得:
,解得加速度:
,三粒子q、B、m都相等,c在磁场中运动的半径最小,c的加速度最小,故D正确。所以BD正确,AC错误。
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