Question

13．如圖所示的區(qū)域共有六處開口，各相鄰開口之間的距離都相等，勻強磁場垂直于紙面，不同速度的粒子從開口a進入該區(qū)域，可能從b，c，d，e，f五個開口離開，粒子就如同進入“迷宮”一般，可以稱作“粒子迷宮”．以下說法正確的是（　�。�

• A． 從d口離開的粒子不帶電
• B． 從e、f離開的粒子帶有異種電荷
• C． 從b、c口離開的粒子運動時間相等
• D． 從c口離開的粒子速度是從b口離開的粒子速度的2倍

Answer 1

分析 帶電粒子垂直磁場方向進入磁場，粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力體會過向心力，根據(jù)粒子出口位置，應(yīng)用左手定則與牛頓第二定律分析答題．

解答 解：A、由圖示可知，從d離開的粒子做直線運動，不受洛倫茲力作用，粒子不帶電，故A正確；
B、由圖示可知，從e、f離開的粒子剛進入磁場時受到的洛倫茲力都是豎直向上的，由左手定則可知，它們所帶電荷的性質(zhì)相同，故B錯誤；
C、粒子在磁場中做圓周運動的周期：T=$\frac{2πm}{qB}$，粒子在磁場中的運動時間：t=$\frac{θ}{2π}$T=$\frac{θm}{qB}$，由圖示可知，b，c偏轉(zhuǎn)的角度是2：1，根據(jù)周期公式，所以時間是不相等的，故C錯誤；
D、粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\frac{qBr}{m}$，由圖示可知，從b、c離開的粒子軌道半徑關(guān)系為：r_c=2r_b，
則：v_c=2r_b，故D正確；
故選：AD．

點評 本題考查了判斷粒子電性、運動時間與粒子速度關(guān)系問題，分析清楚粒子運動過程、應(yīng)用左手定則與牛頓第二定律、粒子做圓周運動的周期公式即可正確解題．