Question

【題目】如圖所示，甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同、帶等量異種電荷的帶電粒子，以不同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場邊界MN ， 進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并垂直磁場邊界MN射出磁場，半圓軌跡如圖中虛線所示．不計(jì)重力空氣阻力，則下列說法中正確的是（　�。�
A.甲帶負(fù)電荷，乙?guī)д�電�?/span>
B.洛倫茲力對甲乙不做正功
C.甲的速率大于乙的速率
D.甲在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于乙在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

Answer 1

【答案】C
【解析】解答：A、在P點(diǎn)，速度向下，磁場向外，甲受向左的洛倫茲力，根據(jù)左手定則，甲帶正電荷； 同理，在P點(diǎn)，乙受向右的洛倫茲力，速度向下，磁場向外，根據(jù)左手定則，乙?guī)ж?fù)電荷；故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)左手定則，洛倫茲力與速度垂直，故洛倫茲力永不做功，故B錯(cuò)誤；
C、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有： ，故 ，由于q、m、B均相同，甲的軌道半徑大，說明甲的速度也大，故C正確；
D、周期 ，由于 ，故 ；由于q、m、B均相同，故時(shí)間相等，故D錯(cuò)誤；
故選：C．
分析：本題關(guān)鍵是明確粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場后，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析軌道半徑和公轉(zhuǎn)周期，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力方向
【考點(diǎn)精析】掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度和洛倫茲力是解答本題的根本，需要知道磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向，即通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向；洛倫茲力始終垂直于v的方向，所以洛倫茲力一定不做功．