Question

兩個帶電粒子沿垂直磁場方向射入同一勻強磁場，它們在磁場中作勻速圓周運動的半徑相同，且轉動方向也相同，那么這兩粒子的情況是（　　）

A．兩粒子的速度大小一定相同

B．兩粒子的質量一定相同

C．兩粒子的運動周期一定相同

D．兩粒子所帶電荷種類一定相同

Answer 1

分析：帶電粒子射入同一勻強磁場作勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律和圓周運動的規律得到半徑與周期的公式，即可進行分析．根據左手定則分析電性關系．

解答：解：帶電粒子在勻強磁場中作勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：
   qvB=m

v2

r

得，r=

mv

qB

，
周期為 T=

2πr

v

=

2πm

qB

由題意知，r相等，B相等，根據上兩式得知，兩個粒子的速度大小、質量都不一定相等，周期T也就不一定相等．
兩個粒子的轉動方向相同，所受的洛倫茲力方向相同，根據左手定則可知，兩粒子所帶電荷種類一定相同．故ABC錯誤，D正確．
故選：D

點評：掌握推導帶電粒子在磁場中勻速圓周運動的半徑和周期的基本思路是：洛倫茲力提供向心力，實質是牛頓第二定律的具體應用．