Question

如圖是荷質(zhì)比相同的a、b兩粒子從O點(diǎn)垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)進(jìn)入正方形區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，則（　�。�

• A、a的質(zhì)量比b的質(zhì)量大
• B、a帶正電荷、b帶負(fù)電荷
• C、a在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速率比b的大
• D、a在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b的長(zhǎng)

Answer 1

分析：根據(jù)粒子的偏轉(zhuǎn)方向得出洛倫茲力方向，通過(guò)左手定則判斷粒子的電性，根據(jù)粒子的半徑大小，通過(guò)洛倫茲力提供向心力求出粒子的荷質(zhì)比．結(jié)合粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期公式比較兩粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系．根據(jù)牛頓第二定律比較加速度大小之比．

解答：解：A、荷質(zhì)比相同的a、b兩粒子，因電量無(wú)法確定，則質(zhì)量大小無(wú)法比較．故A錯(cuò)誤．
B、初始時(shí)刻兩粒子所受的洛倫茲力方向都是豎直向下，根據(jù)左手定則知，兩粒子都帶負(fù)電．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)軌跡圖可知，a粒子的半徑大于b粒子，根據(jù)qvB=m

v2

r

得，r=

mv

qB

，則

q

m

=

v

Br

，因它們荷質(zhì)比相同，即半徑越大時(shí)，速率越大．故C正確．
D、粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T=

2πm

qB

，由圖可知，a粒子的圓心角大于b粒子，則知a在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b的短．故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式，并能靈活運(yùn)用，注意圓心角與周期決定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．