如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越短的带电粒子( )
A.在磁场中的周期一定越小 B.在磁场中的速率一定越小
C.在磁场中的轨道半径一定越大 D.在磁场中通过的路程一定越小
C
【解析】
A.质量和电荷量都相同的带电粒子,其比荷相同,根据公式
可知,它们进入匀强磁场后做匀速圆周运动的周期相同,选项A错误;
BC.如图所示为带电粒子的运动轨迹,
设这些粒子在磁场中的运动圆弧所对应的圆心角为θ,则运动时间
在磁场中运动时间越短的带电粒子,圆心角越小,运动半径越大,根据可知,速率一定越大,选项B错误,选项C正确;
D.通过的路程即圆弧的长度
与半径r和圆心角θ有关,速度越大路程并不是越短,选项D错误。
故选C。
定义 | 如果在磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场 | |
磁感线 | 间隔均匀、相互平行的直线 | |
三种匀强磁场场源 | 相距很近的两异名磁极间除边缘部分以外的磁场 | ![]() |
相隔一定距离的两平行通电线圈间的磁场 | ![]() | |
密绕的通电螺线管内部,除边缘区域外的磁场 | ![]() |
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