Question

2．電荷相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是（不計(jì)重力）（　�。�

• A． M帶正電，N帶負(fù)電
• B． M的速率大于N的速率
• C． 洛倫茲力對(duì)M、N不做功
• D． M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間

Answer 1

分析 由左手定則判斷出M帶正電荷，帶負(fù)電荷；結(jié)合半徑的公式可以判斷出粒子速度的大��；根據(jù)周期的公式可以判斷出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系，知道洛倫茲力永不做功的性質(zhì)．

解答 解：A、磁場(chǎng)的方向向里，由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；
B、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，半徑為：R=$\frac{mv}{qB}$，在質(zhì)量與電量相同的情況下，半徑大說(shuō)明速率大，即M的速率大于N的速率，故B正確；
C、洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直，所以洛倫茲力不做功．故C正確．
D、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周，即時(shí)間為周期的一半，而周期為T(mén)=$\frac{2πm}{qB}$，M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間，故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合帶電粒子的磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考查到左手定則、半徑的公式和根據(jù)周期的公式，屬于基本應(yīng)用．要注意明確洛倫茲力永不做功的性質(zhì)應(yīng)用．