Question

13．如圖所示，在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)分別存在與紙面垂直的勻強磁場，一帶電粒子沿著弧線apb由區(qū)域I運動到區(qū)域Ⅱ．已知圓弧ap與圓弧pb的弧長之比為2：1，下列說法正確的是（　�。�

• A． 粒子在區(qū)域I和區(qū)域II中的速率之比為2：1
• B． 粒子通過圓弧ap、pb的時間之比為2：1
• C． 圓弧ap與圓弧pb對應(yīng)的圓心角之比為2：1
• D． 區(qū)域I和區(qū)域II的磁感應(yīng)強度方向相反

Answer 1

分析 帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力，使粒子做勻速圓周運動．由左手定則知兩磁場的方向關(guān)系，由洛倫茲力不做功，知兩磁場中粒子的速率相等，由t=$\frac{l}{v}$知運動時間之比．

解答 解：A、由于洛倫茲力不做功，所以粒子在兩個磁場中的運動速度大小不變，即粒子在區(qū)域I和區(qū)域II中的速率之比為1：1，A錯誤；
B、根據(jù)t=$\frac{l}{v}$，v相同，則時間之比等于經(jīng)過的弧長之比，即粒子通過圓弧ap、pb的時間之比為2：1，B正確；
C、圓心角θ=$\frac{l}{r}$，r=$\frac{mv}{qB}$，由于磁場的磁感應(yīng)強度之比不知，故半徑之比無法確定，則轉(zhuǎn)過的圓心角之比無法確定，故C錯誤；
D、根據(jù)曲線運動的條件，可知洛倫茲力的方向與運動方向的關(guān)系，再由左手定則可知，兩個磁場的磁感應(yīng)強度方向相反，故D正確；
故選：BD

點評 考查粒子在洛倫茲力作用下，做勻速圓周運動，掌握半徑與周期公式，理解運動時間與圓心角及周期關(guān)系，同時知道洛倫茲力對粒子不做功．