题目内容

一个重力不计的带电粒子垂直射入自左向右逐渐增强的磁场中,由于周围气体的阻碍作用,其运动轨迹恰为一段圆弧,则从如图所示中可以判断( )

A.粒子从A点射入,速率逐渐减小
B.粒子从A点射入,速率逐渐增大
C.粒子从B点射入,速率逐渐减小
D.粒子从B点射入,速率逐渐增大
【答案】分析:带电粒子以一定的速度进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.而仅当磁场变化时,则轨迹的半径也会变化,但洛伦兹力始终不做功.然而磁场虽在变化,但却存在空气阻碍,导致轨迹的半径不变.所以阻力使得粒子的速率减小.
解答:解:A、粒子从A点射入,因磁场在变小,,要使得运动轨迹的半径不变,由半径公式可知运动速率变小,又由于空气的阻力做负功,使得速率会减小,所以粒子从A点射入,速率逐渐减小,故A正确;
B、粒子从A点射入,因磁场在变小,要使得运动轨迹的半径不变,由半径公式可知运动速率变小,又由于空气的阻力做负功,使得速率会减小,所以粒子从A点射入,速率逐渐减小,故B错误;
C、粒子从B点射入,因磁场在变大,要使得运动轨迹的半径不变,由半径公式可知运动速率变大,但因阻力做负功,使得速率会减小.所以粒子不可能从B点射入.故C错误;
D、粒子从B点射入,因磁场在变大,要使得运动轨迹的半径不变,由半径公式可知运动速率变大,但因阻力做负功,使得速率会减小.所以粒子不可能从B点射入.故D错误;
故选:A
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.
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