Question

10．如圖所示，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有5個(gè)帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為相應(yīng)的圓弧，這些粒子的質(zhì)量，電荷量以及速度大小如表所示：

粒子編號(hào)	質(zhì)量	電荷量（q＞0）	速度變化
1	2m	-q	v
2	2m	2q	2v
3	3m	-3q	3v
4	2m	2q	3v
5	m	2q	v

由以上信息可知，從圖中a、b、c處進(jìn)入的粒子對(duì)應(yīng)表中的編號(hào)分別為（　　）

• A． 3、5、4
• B． 4、2、5
• C． 5、3、2
• D． 2、4、1

Answer 1

分析 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)洛侖茲力充當(dāng)向心力，由此可得出半徑公式，由半徑公式可得出各組粒子的半徑之比；則可得出它們的運(yùn)動(dòng)軌跡．

解答 解：粒子在磁場(chǎng)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$\frac{{v}^{2}}{r}$，
解得半徑為：r=$\frac{mv}{qB}$；
結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可求得1-5各組粒子的半徑大小之比依次為2：2：3：3：0.5，
由圖a、b粒子進(jìn)入磁場(chǎng)也是逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，則都為正電荷，而且a、b粒子的半徑比為2：3，
則a一定是第2組粒子，b是第4組粒子．c與a相同，但做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，故c一定為負(fù)電荷，因此c為編號(hào)1的粒子．故D正確，ABC錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題看似比較復(fù)雜，但只要認(rèn)真分析即可發(fā)現(xiàn)半徑大小以及偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，則根據(jù)帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可得出正確結(jié)果．