Question

2．如圖，在x＞0、y＞0的空間有恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B，現(xiàn)有四個(gè)速度均相同的帶電粒子，由x軸上的P點(diǎn)平行于y軸射入此磁場，其出射方向如圖所示，不計(jì)重力的影響，則（　�。�

• A． 比荷最大的粒子是沿①方向射出的粒子
• B． 比荷最大的粒子是沿④方向射出的粒子
• C． 在磁場中運(yùn)動(dòng)向心加速度最大的沿①方向射出的粒子
• D． 在磁場中運(yùn)動(dòng)洛倫茲力不做功最的只有沿④方向射出的粒子

Answer 1

分析 粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律、根據(jù)粒子軌道半徑關(guān)系分析答題．

解答 解：A、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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：$\frac{q}{m}$=$\frac{v}{Br}$，粒子的速度v相同、磁感應(yīng)強(qiáng)度B相同，粒子軌道半徑r越小，粒子的比荷越大，由圖示粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，沿④方向運(yùn)動(dòng)的粒子軌道半徑最小，沿④方向運(yùn)動(dòng)的粒子比荷最大，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度：a=$\frac{{v}^{2}}{r}$，粒子的速度v相同，粒子軌道半徑r越小，向心加速度a越大，由圖示粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，沿④方向運(yùn)動(dòng)的粒子軌道半徑最小，沿④方向運(yùn)動(dòng)的粒子向心加速度最大，故C錯(cuò)誤；
D、洛倫茲力總是與粒子的速度方向垂直，洛倫茲力對粒子不做功，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評 本題考查了粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，應(yīng)用牛頓第二定律即可解題，由圖示運(yùn)動(dòng)軌跡確定各粒子軌道半徑間的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．