Question

質量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，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兩個虛線所示，下列表述正確的是（　　）

• A、洛倫磁力對M、N做正功
• B、M的運行時間大于N的運行時間
• C、M帶正電，N帶負電
• D、M的速率大于N的速率

Answer 1

分析：洛倫茲力對粒子不做功；表示出粒子做圓周運動的周期，由周期表達式比較運行時間；
由左手定則判斷粒子的電性；根據(jù)半徑的表達式比較粒子的速率．

解答：解：A、洛倫茲力力的方向與粒子瞬時速度的方向總是垂直，故洛倫茲力不做功，故A錯誤；
B、圓周運動的周期公式T=

2πm

qB

，可見周期與粒子的運動速率無關，兩粒子圓周運動的周期相等，又兩粒子轉過的圓心角相等，故M的運行時間等于N的運行時間，故B錯誤；
C、由左手定則知M帶負電，N帶正電，故C錯誤；
D、由qvB=m

v2

R

得：R=

mv

qB

，可見速率大的粒子半徑較大，故M的速率大于N的速率，故D正確；
故選：D．

點評：本題考查了帶電粒子在磁場中圓周運動的周期、半徑的表達式，圓周運動的周期與速率無關，而半徑與速率有關．