如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场.质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直...
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如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场.质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向*入磁场,图中实线是它们的轨迹.已知O是PQ的中点,不计粒子重力.下列说法中正确的是( )
A.粒子a带负电,粒子b、c带正电
B.*入磁场时粒子a的速率最小
C.*出磁场时粒子b的动能最小
D.粒子c在磁场中运动的时间最长
【回答】
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.
专题:带电粒子在磁场中的运动专题.
分析:根据粒子运动轨迹由左手定则判断粒子的电*;
粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律求出粒子的速度,然后求出粒子的动能;
根据粒子做圆周运动的周期与转过的圆心角比较粒子运动时间.
解答: 解:A、根据左手定则知粒子a带正电,粒子b、c带负电,故A错误;
B、粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:v=,*入磁场时粒子c的半径最小,则速率最小.故B错误;
C、粒子的动能EK=mv2=,由于:q、B、m都相同,因此r越大,粒子动能越大,由图示可知,b的轨道半径r最大,则b粒子动能最大;c的半径最小,则动能最小.故C错误;
D、粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=相同,粒子在磁场中的运动时间:t=T=,由于m、q、B都相同,粒子c转过的圆心角θ最大,则*入磁场时c的运动时间最大,故D正确;
故选:D.
点评:带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据运动圆弧来确定速率的大小.
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:选择题
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