Question

【題目】如圖所示，正方形區域內存在垂直紙面的勻強磁場。一帶電粒子兩次以不同速率垂直磁場邊界從a點射入，兩次運動軌跡分別為I、Ⅱ，對應入射速率分別為、，在磁場中受到的洛倫茲力大小分別為、，在磁場中運動的時間分別為、，則下列正確的是( )

A.粒子帶正電B.C.D.

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.由左手定則可知粒子帶負電，故A錯誤；

BC. 粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，可知

解得

由圖可知，軌跡Ⅱ的半徑比軌跡I大，則軌跡Ⅱ的速度比軌跡I大；

由洛倫茲力公式

可知粒子速度大時所受到的洛倫茲力大，則軌跡Ⅱ粒子所受的洛倫茲力比軌跡I大，故BC錯誤；

D. 粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，可知

解得

可知粒子在磁場中運動的周期相同，軌跡圓心角越大運動時間越長，由圖可知，軌跡I的圓心角比軌跡Ⅱ大，則軌跡I的運動時間長，故D正確。

故選D。