Question

如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b，先后以不同的速率从圆边沿的A点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是

A.a、b两粒子所带电荷的电性一定不同

B.射入圆形磁场区域时a粒子的速率较大

C.穿过磁场区域的过程洛伦兹力对a做功较多

D.穿过磁场区域的过程a粒子运动的时间较长

Answer

AD

【解析】

A．粒子的运动偏转轨迹相反，根据左手定则可知，粒子电性相反，故A正确；

B．粒子沿圆形磁场的直径飞入，根据径向对称定圆心如图所示：

可知：

粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力：

解得：，两粒子的质量和电荷量大小相等，所以，故B错误；

C．根据左手定则可知洛伦兹力始终与速度垂直，不做功，故C错误；

D．粒子在磁场中运动的周期：

圆心角为，在磁场中运动的时间：

两粒子的质量和电荷量大小相等，所以周期相等，因为，所以穿过磁场区域过程中所用时间：，故D正确。

故选AD。