题目内容
两个带电粒子沿垂直磁场方向射入同一匀强磁场,它们在磁场中作匀速圆周运动的半径相同,且转动方向也相同,那么这两粒子的情况是( )
分析:带电粒子射入同一匀强磁场作匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律和圆周运动的规律得到半径与周期的公式,即可进行分析.根据左手定则分析电性关系.
解答:解:带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m
得,r=
,
周期为 T=
=
由题意知,r相等,B相等,根据上两式得知,两个粒子的速度大小、质量都不一定相等,周期T也就不一定相等.
两个粒子的转动方向相同,所受的洛伦兹力方向相同,根据左手定则可知,两粒子所带电荷种类一定相同.故ABC错误,D正确.
故选:D
qvB=m
| v2 |
| r |
得,r=
| mv |
| qB |
周期为 T=
| 2πr |
| v |
| 2πm |
| qB |
由题意知,r相等,B相等,根据上两式得知,两个粒子的速度大小、质量都不一定相等,周期T也就不一定相等.
两个粒子的转动方向相同,所受的洛伦兹力方向相同,根据左手定则可知,两粒子所带电荷种类一定相同.故ABC错误,D正确.
故选:D
点评:掌握推导带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径和周期的基本思路是:洛伦兹力提供向心力,实质是牛顿第二定律的具体应用.
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