Question

如图所示，甲、乙两个带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力、空气阻力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是

A.甲带负电荷，乙带正电荷

B.甲的质量大于乙的质量

C.洛伦兹力对甲做正功

D.甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间

Answer

D

【解析】

A．在点，速度向下，磁场向外，甲受向左的洛伦兹力，根据左手定则，甲带正电荷；同理在点，乙受向右的洛伦兹力，速度向下，磁场向外，根据左手定则，乙带负电荷，故A错误；

B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：

可得：

由于、均相同，甲的轨道半径大，说明甲的比荷小，由于甲、乙两个所带电荷量不知道，所以无法确定甲与乙的质量关系，故B错误；

C．根据左手定则，洛伦兹力与速度垂直，故洛伦兹力不做功，故C错误；

D．带电粒子在磁场中运动的周期为：

由于，可得：

由于相同，甲的轨道半径大，所以甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间，故D正确；

故选D。