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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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
魔方格

◎ 答案

粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,根据qvB=m
v2
r
,得,r=
mv
qB
,知粒子的速率越大,轨道半径越大.c粒子的轨道半径最大,则c粒子的速率最大,a粒子轨道半径最小,则a粒子的速率最小.
根据T=
2πm
qB
知,三个粒子的周期相同,运动时间t=
θ
T
,圆心角越大,运动时间越长,a粒子的圆心角最大,c粒子的圆心角最小,则a粒子的运动时间最长,c粒子的运动时间最短.故B正确,A、C、D错误.
故选B.

◎ 解析

“略”

◎ 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…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【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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