如圖所示,在MNQP中有一垂直紙面向裡勻強磁場.質量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直...
問題詳情:
如圖所示,在MNQP中有一垂直紙面向裡勻強磁場.質量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直於PQ的方向*入磁場,圖中實線是它們的軌跡.已知O是PQ的中點,不計粒子重力.下列說法中正確的是( )
A.粒子a帶負電,粒子b、c帶正電
B.*入磁場時粒子a的速率最小
C.*出磁場時粒子b的動能最小
【回答】
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動.
專題:帶電粒子在磁場中的運動專題.
分析:根據粒子運動軌跡由左手定則判斷粒子的電*;
粒子在磁場中做圓周運動,由牛頓第二定律求出粒子的速度,然後求出粒子的動能;
根據粒子做圓周運動的週期與轉過的圓心角比較粒子運動時間.
解答: 解:A、根據左手定則知粒子a帶正電,粒子b、c帶負電,故A錯誤;
B、粒子在磁場中做勻速圓周運動時,由洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=m,解得:v=,*入磁場時粒子c的半徑最小,則速率最小.故B錯誤;
C、粒子的動能EK=mv2=,由於:q、B、m都相同,因此r越大,粒子動能越大,由圖示可知,b的軌道半徑r最大,則b粒子動能最大;c的半徑最小,則動能最小.故C錯誤;
D、粒子在磁場中做圓周運動的週期:T=相同,粒子在磁場中的運動時間:t=T=,由於m、q、B都相同,粒子c轉過的圓心角θ最大,則*入磁場時c的運動時間最大,故D正確;
故選:D.
點評:帶電粒子在磁場、質量及電量相同情況下,運動的半徑與速率成正比,從而根據運動圓弧來確定速率的大小.
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:選擇題
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