如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a,b,c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的

◎ 题目

如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a,b,c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是(   )

A.a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长
B.c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短
C.a粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
D.c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短

◎ 答案

B

◎ 解析

试题分析:

解:粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=mv2/r,解得:r=mv/qB,

由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,由图示可知,a粒子的轨道半径最小,粒子c的轨道半径最大,则a的粒子速率最小,c粒子的速率最大;粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=2πm/qB,粒子在磁场中的运动时间:t=(θ/2π)T,三粒子运动周期相同,由图示可知,a在磁场中运动的偏转角最大,对应时间最长,c在磁场中运动的偏转角最小,对应时间最短,故B正确。

故选:B.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a,b,c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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