Question

14．2016年3月10日，我國科學家宣布利用超強超短激光成功產生了反物質，現將正電子、負電子以不同的速率經小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，不計粒子的重力，下列表述正確的是（　　）

• A． N為負電子，M為正電子
• B． N的速率小于M的速率
• C． 洛倫茲力對M做正功、對N做負功
• D． M的運行時間大于N的運行時間

Answer 1

分析 由左手定則判斷出M帶正電荷，帶負電荷；結合半徑的公式可以判斷出粒子速度的大小；根據周期的公式可以判斷出運動的時間關系．

解答 解：A、由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負電荷，故A錯誤；
B、粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力：evB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\frac{eBr}{m}$，由圖示可知N的軌道半徑小于M的軌道半徑，則N的速率小于M的速率，故B正確；
C、洛倫茲力始終與粒子的速度垂直，洛倫茲力對粒子不做功，故C錯誤；
D、正負電子做圓周運動的周期T=$\frac{2πm}{eB}$相同，它們在磁場中的運動時間都是半個周期，它們的運動時間相等，故D錯誤．
故選：B．

點評 本題考查了電子在磁場中的運動，知道洛倫茲力提供向心力是解題的前提，應用左手定則、牛頓第二定律與粒子做圓周運動的周期公式可以解題．