Question

16．如圖所示，直角△ABC中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，比荷相同的兩個(gè)粒子從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場(chǎng)，分別通過AC邊上的P、Q兩點(diǎn)，則（　　）

• A． 兩個(gè)粒子均帶負(fù)電
• B． 從P射出的粒子速度大
• C． 從Q射出的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)
• D． 兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長(zhǎng)

Answer 1

分析 根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)方向判斷粒子射入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力方向，然后由左手定則判斷粒子的電性；
粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題設(shè)條件作出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，根據(jù)軌跡分析粒子運(yùn)動(dòng)半徑和周期的關(guān)系，從而分析得出結(jié)論．

解答 解：A、由題意可知，粒子剛射入磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力水平向右，由左手定則可知，粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；
B、粒子在磁場(chǎng)中做圓運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得：R=$\frac{mv}{qB}$，
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由圖示可知，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑：R_P＜R_Q，由題意可知，粒子比荷：$\frac{q}{m}$相同，由R=$\frac{mv}{qB}$可知．粒子速度：v_P＜v_Q，故B錯(cuò)誤；
C、粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系（圖示弦切角相等），粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的圓心角θ相等，根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t=$\frac{θ}{2π}$T，粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=$\frac{2πm}{qB}$，粒子比荷$\frac{q}{m}$相同，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由此根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征作出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，掌握粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期、半徑的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵．