Question

【題目】如圖所示，甲、乙兩個帶電粒子，以相同的速率經小孔P垂直磁場邊界MN，進入方向垂直紙面向外的勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動，并垂直磁場邊界MN射出磁場，運動軌跡如圖中虛線所示．不計粒子所受重力、空氣阻力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是

A.甲帶負電荷，乙帶正電荷

B.甲的質量大于乙的質量

C.洛倫茲力對甲做正功

D.甲在磁場中運動的時間大于乙在磁場中運動的時間

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．在點，速度向下，磁場向外，甲受向左的洛倫茲力，根據左手定則，甲帶正電荷；同理在點，乙受向右的洛倫茲力，速度向下，磁場向外，根據左手定則，乙帶負電荷，故A錯誤；

B．粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律，有：

可得：

由于、均相同，甲的軌道半徑大，說明甲的比荷小，由于甲、乙兩個所帶電荷量不知道，所以無法確定甲與乙的質量關系，故B錯誤；

C．根據左手定則，洛倫茲力與速度垂直，故洛倫茲力不做功，故C錯誤；

D．帶電粒子在磁場中運動的周期為：

由于，可得：

由于相同，甲的軌道半徑大，所以甲在磁場中運動的時間大于乙在磁場中運動的時間，故D正確；

故選D。